تشرح هذه المقالة ما هي الحركات المنحنية وما هي خصائصها. وبالمثل، يتم عرض أمثلة على الحركات المنحنية، وبالإضافة إلى ذلك، سوف تكون قادرًا على معرفة ما هي الأنواع المختلفة للحركات المنحنية.
ما هي الحركة المنحنية؟
الحركة المنحنية هي تلك الحركة التي تصف الجسم الذي يتبع مسارًا منحنيًا. أي أن اتجاه الحركة المنحنية ليس ثابتًا ولكنه يتغير مع تقدم الحركة، وبالتالي فإن مسار الحركة المنحنية هو خط منحني.
على سبيل المثال، عندما تدور السيارة، فإنها تقوم بحركة منحنية. عند الانعطاف، لا تتحرك السيارة في خط مستقيم ولكنها تغير اتجاهها وتتبع مسارًا منحنيًا، لذلك فهي تصف حركة منحنية الخطوط.
أمثلة على الحركات المنحنية
بمجرد أن ترى تعريف الحركة المنحنية، إليك بعض الأمثلة على هذا النوع من الحركة لفهم المفهوم بشكل كامل.
أمثلة على الحركات المنحنية:
- الحركة الدائرية التي تقوم بها مقصورة عجلة فيريس.
- الحركة الإهليلجية التي يقوم بها الكوكب أثناء دورانه حول الشمس.
- الحركة التذبذبية للبندول.
- الحركة المكافئة لكرة السلة عند رميها في السلة.
خصائص الحركة المنحنية
تتميز الحركات المنحنية بالخصائص التالية:
- السمة الرئيسية للحركة المنحنية هي أنها تتبع مسارًا منحنيًا. ولذلك فإن اتجاه الحركة يتغير مع تقدم الجسم للأمام.
- من الخصائص الأخرى للحركات المنحنية أن سرعة الجسم تكون مماسة للمسار. لذا، بما أن المسار ليس خطًا مستقيمًا، فإن اتجاه السرعة يتغير أيضًا.
- يتكون تسارع الحركة المنحنية من عنصرين: التسارع العرضي ( عند ) والتسارع الطبيعي ( عند ). التسارع العرضي هو المسؤول عن تغير معامل السرعة، في حين أن التسارع الطبيعي يؤدي إلى تغيير السرعة في الاتجاه، وبالتالي يتبع الجسم مسارًا منحنيًا.
- السرعة الزاوية (ω) هي الكمية التي تشير إلى السرعة التي تغير بها الحركة المنحنية اتجاهها. وبعبارة أخرى، تمثل السرعة الزاوية سرعة دوران الحركة المنحنية.
أنواع الحركات المنحنية
أنواع الحركات المنحنية هي:
- حركة دائرية
- حركة بيضاوية
- حركة مكافئة
- الحركة التذبذبية
- حركة البندول
يتم شرح كل نوع من الحركة المنحنية أدناه.
حركة دائرية
الحركة الدائرية ، أو الحركة المحيطية ، هي هذه الحركة المنحنية التي تصف الجسم المتحرك الذي يكون مساره دائرة. ولذلك، فإن نصف قطر انحناء الحركة الدائرية ثابت.
على سبيل المثال، الحركة التي تصفها مقصورة عجلة فيريس هي حركة دائرية، لأن المسار الذي تقوم به هو دائرة.
حركة بيضاوية
الحركة الإهليلجية هي هذه الحركة المنحنية التي يصف جسمها المتحرك مسارًا بيضاويًا. بمعنى آخر، الجسم الذي يتبع حركة بيضاوية له مسار على شكل بيضاوي.
تذكر أن القطع الناقص هو شكل هندسي منحني الأضلاع ومحوره أكبر من الآخر، بمعنى آخر، القطع الناقص يشبه الدائرة المسطحة.
في هذا النوع من الحركات، لا تكون السرعة ثابتة طوال المسار، ولكن الحركات الإهليلجية بشكل عام لها نقاط يتحرك فيها الجسم بشكل أسرع من النقاط الأخرى.
حركة مكافئة
الحركة المكافئة هي نوع من الحركة المنحنية التي يؤديها الجسم الذي يصف مساره 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.
الحركة التذبذبية
الحركة التذبذبية هي حركة تصف جسيمًا يتأرجح حول موضع التوازن. أي أنه عندما يتحرك جسيم بشكل دوري من جانب إلى آخر، فإنه يقوم بحركة تذبذبية.
على سبيل المثال، حركة الموجة هي حركة تذبذبية، لأنها تنتشر عن طريق التذبذب عموديا.
حركة البندول
حركة البندول هي الحركة التي تحدثها الكتلة المعلقة من البندول. أي أن حركة البندول هي حركة تصف جسمًا معلقًا من قاعدة ثابتة يتأرجح من جانب إلى آخر.
على سبيل المثال، الحركة التي تقوم بها ساعة البندول هي حركة بندول. وبالمثل، فإن الحركة التي يقوم بها طفل يتأرجح وحركة بندول الإيقاع هي أيضًا أمثلة على حركات البندول.
