تتحرك سيارة في مسار دائري لزيادة تسارعها المركزي نحتاج إلى زيادة، يُعبر عن الحركة الدائرية بالالتفاف حول مركز جسم معين، ويحافظ فيها الجسم الدائري على مسافة وسرعة ثابتة على محيط الدائرة التي يدور حولها ومن خصائصه التسارع المركزي الذي يتمثل بحركة الجسم الدائرية المنتظمة، ويكون اتجاهه نحو المركز دائماً، وبهذا يسمى تسارع مركزي، وللحركة الدائرية أنواع عديدة، فمنها ما هو منتظم ومنها ما هو غير منتظم.
جدول المحتويات
تتحرك سيارة في مسار دائري لزيادة تسارعها المركزي لذلك نحتاج إلى زيادة
الإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي: V2
أنواع الحركة الدائرية
تعتبر الحركة الدائرية هي تحرك جسم ما حول محيط الدائرة، وتقسم الحركة الدائرية الى نوعين ورئيسين، وهذان النوعان هما كما يلي:
- الحركة المنتظمة الدائرية: وتحصل عند قطع الجسم لأقواس متساوية خلال فواصل زمنية متساوية، ويحصل ذلك اذا كان نصف قطر الدوران ثابت، واذا كان الانطلاق ثابت، ويكون له تعجيل مركزي.
- الحركة الغير منتظمة الدائرية: وهي حركة تحصل عندما يقطع الجسم اقواس غير متساوية في أوقات غير متساوية، ويحدث ذلك في حالة كان نصف القطر للدوران غير ثابت او الانطلاق غير ثابت، او كلاهما، ويكون للجسم تعجيل مركزي بالإضافة الى تعجيل مماسي.
مفاهيم الحركة الدائرية
يوجد العديد من المفاهيم المتعلقة بالحركة الدائرية، وتتعلق هذه المفاهيم بشكل رئيسي بماهية دوران الجسم حول نقطة مركزية، ومن هذه المفاهيم ما يلي:
- التسارع المركزي: وهو المعدل الزمني لتغير حركة اتجاه جسم، وينشأ التعجيل المركزي بسبب حدوث تغيير في اتجاه الحركة دون الاعتماد على مقدارها، ويعتمد التعجيل المركزي في هذا التسارع على عاملين وهما: المربع لسرعة الانطلاق، ونصف القطر للدوران.
- القوة المركزية: وهي قوة تلزم لتغيير اتجاه حركة الجسم بشكل مستمر، وتحافظ على دوران الجسم في مسار دائري.
- قوة القصور الذاتي: وهي القوة المساوية للقوة المركزية بنفس المقدار وعكس الاتجاه، وتؤثر على جسم يختلف عن الجسم الذي تؤثر عليه القوة المركزية.
ما هي مميزات القوة المركزية
تتميز القوة المركزية بمميزات تجعلها منها مهمة للحركة الدائرية، فهي تتفاعل مع باقي القوة الأخرى في نفس العملية وهذه المميزات كما يلي:
- تخضع القوة المركزية لقانون نيوتن الثاني في الحركة.
- لا يمكن لهذه القوة ان تنجز شغل لعدم توفر الازحاة باتجاه المركز.
- يكون الجسم الخاضع لها غير متزن.
- قوة المحصلة غير متزنة.
- تكون هذه القوة مساوية لقوة القصور الذاتي، فتمنع الجسم من الحركة باتجاه المركز الدوراني.
- يكون اتجاه هذه القوة دائما بأتجاه مركز الدوران.
- يعتمد مقدارها على مربع الانطلاق وكتلة الجسم ونصف القطر للدوران.
- لا يمكن ان تساوي قيمة هذه القوة صفر في أي حالة من الحالات.
- يكون مقدارها دائماً ثابت.
صور القوة المركزية
للقوة المركزية التي يسلكها الجسم خلال حركته الدائرية حول المركز صور عديدة، وتتنوع هذه الصور حسب نوعية كل سرعة، وتتمثل بما يلي:
- قوة شد مثل الخيط او الوتر.
- قوة احتكاك مثل المنعطفات الجانبية.
- قوة رد فعل مثل سكة القطار.
- مركبة قوة الشد الافقية.
- محصلة وزن ورد فعل مثل الجسور.
- محصلة وزن وشد.
وبهذا نكون قد وصلنا الى نهاية المقال، وقد اجبنا على السؤال المطروح وعرضنا القوى المؤثرة على الحركة الدائرية مثل القوة المركزية والتي لها عدة مميزات تميزها عن باقي القوى، كما عرضنا بعض صور القوة المركزية.