يشرح هذا المقال ما هي الحركة الدائرية في الفيزياء. وكذلك ستجد خصائص الحركات الدائرية وأمثلة للحركات الدائرية وما هي أنواع الحركات الدائرية المختلفة.
ما هي الحركة الدائرية؟
الحركة الدائرية ، أو الحركة المحيطية ، هي تلك الحركة التي يوصفها جسم متحرك يكون مساره دائرة، وبالتالي فإن نصف قطر انحناء الحركة الدائرية يكون ثابتًا.
إذا كانت السرعة الزاوية ثابتة، فهي حركة دائرية منتظمة. أما إذا كانت السرعة الزاوية متغيرة، فهي حركة دائرية متسارعة بشكل منتظم. أدناه سنرى الاختلافات بين هذين النوعين من الحركات الدائرية.
ولذلك، فإن السمة الرئيسية للحركة الدائرية هي أن المسار الذي يصفه المتحرك هو دائرة. وبالتالي فإن محور الدوران ونصف قطر الدوران للحركة الدائرية ثابتان.
على سبيل المثال، الحركة التي تصفها مقصورة عجلة فيريس هي حركة دائرية، لأن المسار الذي تقوم به هو دائرة. يمكن العثور على أمثلة أخرى للحركات الدائرية في الحياة اليومية، على سبيل المثال شفرات المروحة، دوران العجلة، دوران القمة، وما إلى ذلك.
أمثلة على الحركات الدائرية
الآن بعد أن عرفنا تعريف الحركة الدائرية، دعونا نلقي نظرة على عدة أمثلة لفهم معناها بشكل كامل.
أمثلة على الحركات الدائرية:
- تعتبر حركة مقصورة عجلة فيريس مثالاً على الحركة الدائرية.
- تتحرك شفرات المروحة بحركة دائرية.
- يعد تدوير العجلة مثالًا آخر على الحركة الدائرية.
- تدور أسطوانة الغسالة بشكل دائري.
- تدور مراوح المروحية بحركات دائرية.
مفاهيم الحركة الدائرية
في الحركة الدائرية، يجب أن تكون المفاهيم الحركية التالية واضحة. إذا كان لديك أي أسئلة حول أي مفهوم، يمكنك النقر عليه وسيتم نقلك إلى مقالتنا حيث نشرح المفهوم المذكور بالتفصيل.
- المحور : هذا هو مركز مسار الحركة الدائرية.
- نصف القطر (r) : المسافة بين نقطة في المسار ومركز الدوران.
- الموضع الزاوي (θ) : الزاوية التي يشكلها نصف قطر موضع الجسيم الذي يصف الحركة الدائرية مع موضع مرجعي (عمومًا نصف المحور الأفقي الموجب للدائرة).
- السرعة الزاوية (ω) : السرعة التي يدور بها الجسم الذي يقوم بالحركة الدائرية.
- التسارع الزاوي (α) : هو اختلاف السرعة الزاوية لكل وحدة زمنية.
- السرعة العرضية (v t ) : هي مقدار سرعة الجسم بعد حركة دائرية. السرعة العرضية هي مماسة لمسار الحركة الدائرية.
- التسارع المركزي (أ ج ) : مكون متجه لتسارع الجسم مما يجعله يغير اتجاهه وبالتالي يجعله يتبع مساراً دائرياً. يكون تسارع الجاذبية المركزية متعامدًا مع السرعة العرضية ويشير نحو مركز المسار الدائري.
- التسارع العرضي (عند t ) : المكون المتجه للتسارع الذي يعدل سعة السرعة العرضية. التسارع العرضي هو مماس للمسار وعمودي على تسارع الجاذبية.
- الفترة (T) : هي الزمن الذي يستغرقه الهاتف المحمول للقيام بثورة كاملة.
- التردد (و) : هو عدد الدورات التي يقطعها الجوال في وحدة الزمن.
أنواع الحركات الدائرية
في الأساس، هناك نوعان من الحركات الدائرية :
- الحركة الدائرية الموحدة (MCU) – السرعة الزاوية للحركة الدائرية ثابتة. على سبيل المثال: شفرات المروحة.
- الحركة الدائرية المتسارعة بشكل منتظم (UACM) – التسارع الزاوي للجسم ثابت، وبالتالي فإن السرعة الزاوية تزيد أو تنخفض بشكل موحد. على سبيل المثال: دوران عجلة السيارة عند بدء التشغيل.
وبالتالي، تختلف صيغ الحركة الدائرية اعتمادًا على ما إذا كانت الحركة الدائرية منتظمة أم متسارعة بشكل منتظم. يمكنك معرفة الصيغ الخاصة بكل نوع من أنواع الحركة الدائرية في الروابط التالية: