إذا كنت تبحث عزيزي القارئ عن عدد الدورات الكاملة التي يدورها الجسم في الثانية الواحدة يقصد بـ..؟، فإننا سوف نُجيبك من خلال مقالنا على هذا التساؤل المطروح بكثرة من قبل طلاب المملكة خاصة طلاب الصف الثاني الثانوي لحل أسئلة كتاب الفيزياء في ضمن أسئلة الوحدة الأولى، والتي تتمحور حول الحركة الدورانية.
مما لا شك فيه توفير المملكة العربية السعودية كل سُبل الأمان من أجل الحفاظ على أرواح أبنائها الطلاب والطالبات من التعرض لخطر فيروس كورونا المستجد covid-19، حيث بذلت حكومة المملكة قصارى جهدها من أجل التصدي إلى هذه الأزمة التي أجربت العالم أجمع على البقاء في الحجر المنزلي.
فقد فعلت دولة السعودية نظام التعليم عن بُعد أو ما يُسمى بخدمة منصة مدرستي من أجل مساعدة الطلاب على تحصيل العلم دون الحاجة للتجمعات والتعرض لخطر الإصابة بالفيروس ضمن الإجراءات الاحترازية والوقائية للمملكة، ومن هذا المنطلق يبحث الطلاب والطالبات في المملكة عن حل الأسئلة الصعبة التي يتعذر عليهم حلها بمفردهم عبر شبكات الأنترنت.
وهذا ما نقدمه لكم أعزائي من خلال موقعنا، حيث نشرح ما هو مفهوم الحركة الدورانية، إلى جانب توضيح بعض المصطلحات مثل التسارع الزاوي والإزاحة الزاوية، بالإضافة إلى السرعة الزاوية المتجهة، فيما نطرح الإجابة النموذجية على سؤالكم من خلال السطور القادمة من هذا المقال، فتابعونا
عدد الدورات الكاملة التي يدورها الجسم في الثانية الواحدة
تم تداول هذا التساؤل بين طلاب وطالبات الصف الثاني الثانوي في المملكة نظراً لوجود هذا التساؤل ضمن مقرراتهم الدراسية خاصة في كتاب الفيزياء الفصل الدراسي الأول، حيث نتناول الإجابة النموذجية على هذا السؤال والتي جاءت على النحو التالي:
- الإجابة هي: الدورات التي يدورها الجسم خلال ثانية واحدة بشكل كامل يقصد بها التردد الزاوي.
التردد الزاوي
يعتبر التردد الزاوي هو نوع من أنواع التردد، إذ يتم الإشارة إليه من خلال الحرف (w)، حيث تم أخذ هذا الحرف من اللغة اليونانية.
- يقوم التردد الزاوي بقياس سرعة التغير في موجة الجسم، فهو عبارة عن عدد الدورانات التي يدورها الجسم في غضون دقيقة واحدة.
- الصيغة الرياضية التي يُمكن أن نحسب من خلالها مقدار التردد الزاوي هي ω=2π* f .
ما هي الحركة الدورانية
مفهوم الحركة الدورانية هو أن يدور جسم حول نفسه دورة كاملة في الاتجاه المعاكس لاتجاه عقارب الساعة.
- يبدأ الجسم في الدوران من نقطة معينة ويدور حتى يصل إلى نفس النقطة مرة أخرى في هذه الحركة.
تُقاس الحركة الدورانية بعدد من وحدات القياس التي جاءت على النحو التالي:
- وحدة قياس الدرجة= 1/360 من دورة الجسم الكاملة.
- وحدة الراديان، الذي نشير إليه بالرمز rad.
تُستخدم عدة قوانين معينة من أجل حساب أي نقطة واقعة على حافة الجسم، فيما جاءت هذه القوانين على النحو الآتي:
- ∏2 × (1/2)، فيما يُعبر الرمز ( ∏2) عن الدورة الكاملة للجسم
- 1 / ∏2 من دورة الجسم الكاملة.
السرعة الزاوية المتجهة
هي عبارة عن الناتج المستخرج من قسمة الإزاحة على الزمن المطلوب لحدوث الإزاحة نفسها، فيما يُمكننا أن نحسب السرعة الزاوية المتجهة من خلال معادلة والتي تمثلت في الآتي:
- ω= Δt/ ΔΘ
- فيما إذا تم تغير السرعة الزاوية المتجهة في مدة زمنية محددة، فإن سرعة الجسم المتجهة المتوسطة تكون غير مساوية لسرعة الجسم المتجهة اللحظية في تلك المدة الزمنية
- السرعة المتجهة اللحظية ≠ السرعة المتجهة المتوسطة.
كما أنه من أجل حساب السرعة المتجهة اللحظية يجب الاعتماد على القانون الآتي:
- السرعة المتجهة اللحظية = ميل منحنى العلاقة بين الفترة الزمنية والموقع الزاوي.
- يستخدم علماء الفيزياء وحدة القياس rad/s من أجل قياس السرعة الزاوية المتجهة.
- إذا فرضنا دوران جسم ما في عكس اتجاه عقارب الساعة، فإن الإزاحة الزاوية في تلك الفترة تكون موجبة، بالإضافة إلى السرعة الزاوية المتجهة أيضاً تكون موجبة.
- الجدير بالذكر أن قانون السرعة الخطية المتجهة هو السرعة الزاوية المتجهة × المسافة بعد نقطة من محور دوران هذا الجسم والتي تتمثل في القانون الآتي:
- V= rω.
مفهوم الإزاحة الزاوية
تُعتبر الإزاحة الزاوية هي المقدار الذي تغير في قياس زاوية دوران الجسم أثناء دورانه دورة كاملة، فيما نشير إلى زاوية الدوران من خلال الرمز Θ ثيتا.
- كما ذكرنا مسبقاً، إذا كان اتجاه دوران الجسم في الاتجاه المعاكس لحركة عقارب الساعة، فإن اتجاه الدوران يصبح موجباً.
- أما في حالة دوران الجسم في نفس اتجاه عقارب الساعة يكون الدوران سالباً.
- وحدة القياس التي يستخدمها علماء الفيزياء من أجل حساب الإزاحة الزاوية هي rad.
- الجدير بالذكر أنه لحساب الإزاحة الخطية المتجهة نستخدم القانون الآتي: d=rΘ
- وحدة قياس الإزاحة الخطية المتجهة هي m
تعريف التسارع الزاوي
التسارع الزاوي هو عبارة عن المقدار الذي تغير في السرعة الزاوية المتجهة قسمة مقدار الزمن المطلوب من أجل حدوث هذا التغير.
- نشير إلى التسارع الزاوي بالرمز (∝)، فيما استخدم علماء الفيزياء وحدة قياس rad/s2 من أجل قياس التسارع الزاوي.
فيما يُمكنك استخراج ناتج التسارع الزاوي من خلال المعادلة التالية:
- Δω /Δt =∝.
- العلاقة بين التسارع الزاوي والسرعة الزاوية المتجهة علاقة طردية من حيث الاتجاه، فإذا كانت السرعة الزاوية المتجهة في الاتجاه الموجب، يكون التسارع الزاوي في الاتجاه الموجب وإذا كانت في السالب، يكون التسارع الزاوي في الاتجاه السالب أيضاً.
- الجدير بالذكر أنه من أجل التسارع الخطي المتجهة نستخدم القانون: a=ra.
- كما نوضح كل القياسات الخاصة بالسرعة والإزاحة والتسارع سواء كانت خطية أو زاوية من خلال الصورة التالية:
إلى هنا عزيزي القارئ نصل وإياكم إلى نهاية هذا المقال الذي تمحور حول الإجابة عن سؤالكم عدد الدورات الكاملة التي يدورها الجسم في الثانية الواحدة يُقصد به ..، إذ تناولنا في مقالنا الإجابة النموذجية لحل أسئلة كتاب الفيزياء للصف الثاني الثانوي الفصل الدراسي الأول في الوحدة الأولى، إلى جانب توضيح مفهوم التردد الزاوي، كما عرضنا وصف الحركة الدورانية.
بالإضافة إلى شرح التسارع الزاوي والإزاحة الزاوية والسرعة الزاوية المتجهة، مع ذكر القوانين الخاصة بكل فرع من هذه الفروع، آملين الله عز وجل أن نكون قد وفرنا عليكم عناء البحث الطويل وأجبناكم بالشكل الأمثل عن سؤالكم، فيما يُمكنك معرفة المزيد من المعلومات وكافة التفاصيل المتعلقة بهذا الموضوع والبحث عن إجابات الأسئلة لكل المراحل الدراسية من خلال زيارة موقعنا