تشرح هذه المقالة الأنواع المختلفة للمسارات في الفيزياء. لذلك سوف تكتشف عدد أنواع المسارات الموجودة في الفيزياء وكيفية تصنيفها. وبالإضافة إلى ذلك، سوف تكون قادرا على رؤية أمثلة لجميع أنواع المسارات.
ما هي أنواع المسارات؟
أنواع المسار هي:
- المسار المستقيم : حركة الجسم في خط مستقيم.
- المسار المنحني : حركة الجسم عبارة عن خط منحني مستمر. وهي مقسمة إلى عدة أنواع فرعية:
- المسار الدائري : يتحرك الجسم في شكل دائري.
- المسار الإهليلجي : مسار الجسم له شكل بيضاوي.
- مسار مكافئ : يصف الجسم القطع المكافئ في حركته.
- المسار التذبذبي : تذبذب الجسم حول نقطة التوازن.
- مسار البندول : هذه هي الحركة التي تتم بواسطة كتلة معلقة من البندول.
- مسار غير منتظم : حركة الجسم لا يمكن التنبؤ بها.
يتم شرح كل نوع من المسار بالتفصيل أدناه.
طريق مستقيم
والمسار المستقيم هو المسار الذي يصف الجسم الذي يتحرك في اتجاه واحد، أي في خط مستقيم.
لذلك، عندما يتبع الجسم طريقًا مستقيمًا، فهذا يعني أنه يتحرك دائمًا للأمام أو للخلف في نفس الاتجاه، لكنه لا يدور أبدًا.
على سبيل المثال، عندما نمد زنبركًا ونتركه، يتحرك الزنبرك ذهابًا وإيابًا، وينضغط ويتوسع بشكل دوري. ومن ثم فإن الزنبرك يتبع طريقا مستقيما لأنه يهتز في اتجاه واحد فقط.
مسار منحني
المسار المنحني هو المسار الذي يصف الجسم الذي يتبع خطًا منحنيًا. أي أن اتجاه الحركة المنحنية ليس ثابتًا ولكنه يتغير مع تقدم الحركة، وبالتالي فإن المسار المنحني هو خط منحني.
على سبيل المثال، عندما تنعطف السيارة، فإنها تتبع مسارًا منحنيًا. عند الانعطاف، لا تتحرك السيارة في خط مستقيم، بل تغير اتجاهها وبالتالي تصف مسارًا منحنيًا.
ممر دائري
المسار الدائري ، أو المسار المحيطي ، هو ذلك المسار الذي يصف الجسم الذي يتحرك عن طريق تتبع دوائر متكافئة. ولذلك، فإن نصف قطر انحناء المسار الدائري ثابت.
إذا كانت السرعة الزاوية ثابتة، فهي حركة دائرية منتظمة. أما إذا كانت السرعة الزاوية متغيرة، فهي حركة دائرية متسارعة بشكل منتظم.
على سبيل المثال، الحركة التي تصفها مقصورة عجلة فيريس هي حركة دائرية، لأن المسار الذي تقوم به هو دائرة.
مسار بيضاوي الشكل
المسار البيضاوي هو ذلك المسار الذي له جسم متحرك يتحرك عن طريق رسم القطع الناقص. وبعبارة أخرى، فإن الجسم الذي يقوم بحركة بيضاوية له مسار على شكل قطع ناقص.
تذكر أن القطع الناقص هو شكل هندسي منحني الأضلاع ومحوره أكبر من الآخر، بمعنى آخر، القطع الناقص يشبه الدائرة المسطحة.
على سبيل المثال، مدار الكوكب حول الشمس بيضاوي الشكل، لذا فإن مسار الأرض حول الشمس هو مثال على الحركة الإهليلجية.
مسار مكافئ
المسار المكافئ هو ذلك المسار الذي له شكل القطع المكافئ. وهكذا، فإن الجسم الذي يقوم بحركة مكافئة يتقدم أفقيًا بينما يرتفع رأسيًا أولاً ثم يهبط.
على سبيل المثال، يعتبر رمي مقذوف حركة قطع مكافئ لأن مسار المقذوف هو قطع مكافئ. لذلك، عندما يتم إطلاق مقذوف لأعلى، فإنه يتقدم أفقيًا ويسقط في النهاية حتى يصطدم بالأرض تحت تأثير الجاذبية.
المسار التذبذبي
المسار التذبذبي هو المسار الذي يسلكه الجسيم الذي يتأرجح حول موضع التوازن. أي أنه عندما يتحرك جسيم بشكل دوري من جانب إلى آخر، فإنه يقوم بحركة تذبذبية.
على سبيل المثال، الموجات هي حركات تذبذبية، لأنها تتأرجح حول قيمتها المتوسطة. وبالتالي فإن مسار الموجة متذبذب.
مسار البندول
مسار البندول هو المسار الذي ترسمه الكتلة المعلقة للبندول. وبالتالي فإن حركة البندول هي حركة تصف جسمًا معلقًا من قاعدة ثابتة ويتأرجح من جانب إلى آخر.
على سبيل المثال، الحركة التي تقوم بها الساعة البندولية أو الحركة التي يقوم بها الطفل المتأرجح هي حركات بندولية، وبالتالي فإن مساراتها هي بندولات.
السمة الرئيسية لهذا النوع من المسارات هي أنها دورية، حيث أن الكتلة المعلقة من البندول تؤدي حركة متكررة. لذا فإن الكتلة تهتز من جانب إلى آخر وتمر بنفس الموضع في كل فترة زمنية محددة.
مسار غير منتظم
المسار غير المنتظم ، ويسمى أيضًا المسار غير المنتظم ، هو المسار الذي يتتبعه جسم لا يمكن التنبؤ بحركته، بحيث يتحرك الجسم بحرية دون اتباع أي نمط.
لذلك، يمكن للمسارات غير المنتظمة أن تجمع بين أنواع مختلفة من المسارات، حيث أن الحركة في بعض الأحيان تكون مستقيمة الخطوط وفي أحيان أخرى تكون الحركة منحنية الخطوط.
رحلة الفراشة أو لعب الطفل هي أمثلة على الحركات التي تتبع مسارًا غير منتظم.