نظام الدوران - لحظة القصور الذاتي

وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، عندما نطبق قوة على جسم يحتوي على كتلة ، فإنه يكتسب التسارع. بالنسبة لجسم في حركة دائرية ، أي بالنسبة لجسم يدور ، يمكننا تحديده الموضع والسرعة كدالة لمتغيرات مثل الزاوية والسرعة الزاوية ، بالإضافة إلى نصف قطر مسار.

دعونا نرى الشكل أعلاه ، لدينا جسم كتلة م وهو مرتبط بمحور مركزي يدور في مسار دائري نصف قطره يستحق ص. دعونا نحلل هذه الحركة. لا يزال بالإشارة إلى الشكل أعلاه ، افترض أن قوة الشدة F تعمل دائمًا في اتجاه السرعة العرضية الخامس من جسم الكتلة م. يمكننا كتابة قانون نيوتن الثاني لمعامل الكميات:

حيث يتم إعطاء السرعة الخطية لحركة دائرية بواسطة ت = ω.Rيمكننا كتابة المعادلة أعلاه كالتالي:

ضرب كلا الطرفين في ص، سيكون لدينا:

مع العلم أن حاصل القسمة بين السرعة الزاوية والوقت يعطينا التسارع الزاوي ، لدينا:

FR = م. ص2

بتذكر أن القوة متعامدة على نصف قطر المسار ، نلاحظ ذلك ق = م هو معامل عزم الدوران الذي تمارسه القوة F بالنسبة لمركز الحركة الدائرية. نتيجة لذلك لدينا:

م = م. ص2.α ⟹ M = I.α

أين أنا = م. ص2.

المعادلة م = I.α يسرد معامل عزم الدوران م مع التسارع الزاوي α وبالمبلغ

أنا الذي يمثل الجمود الدوراني للكائن. الكميه أنا يُعرف باسم لحظة من الجمود من الجسد ووحدته في SI هي كجم م2.

في هذا المثال ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن ملف لحظة من الجمود إنه مرتبط بكل من كتلة ونصف قطر المسار الدائري. تسمح لك معادلة لحظة القصور الذاتي بحساب لحظة أي جسم ، لذلك يمكننا القول أن لحظة القصور الذاتي معادلة (م = I.α) يعادل قانون نيوتن الثاني للأشياء الخاضعة لعزم الدوران.


بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/sistema-rotacao-momento-inercia.htm

اكتشف 4 طقوس للرعاية الذاتية يمكنك القيام بها في Lua Crescente

هلال القمر هو مرحلة من مراحل الشهر تجلب لنا المزيد من الطاقة والاستعداد للعمل ووضع خططنا موضع الت...

read more

جائحة ونيران نضوب: أزمة العمال الصامتة

نتجت العديد من المشاكل العقلية عن التباعد الاجتماعي للوباء ، بما في ذلك متلازمة الإرهاق أو الإرها...

read more

تحقق من الحالات التي يحق فيها للعاطلين عن العمل الحصول على إعانة المرض

ليس من السهل أن تكون غير موظفخاصة عندما يحدث ذلك بسبب حالة أو مرض يمنع العامل من مزاولة نشاطه. لح...

read more