المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة عمل القوة B تسمى سؤالًا شائعًا في الفيزياء ، حيث تمثل المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة أحد طرفي العلاقة من عزم دوران القوة وتأثيرها على الجسم ، وسوف نتعلم في الموقع مقالتي نتي المسافة العمودية من محور الدوران إلى النقطة التي تعمل عندها القوة بالتفصيل.
ما هي قوة عزم الدوران؟
يُعرّف عزم الدوران بأنه مقدار القوة التي يمكن أن تؤثر على الجسم وتجعله يدور حول محور معين ، والعزم هو ما يسبب التسارع الزاوي لجميع الأجسام ، وبناءً عليه يمكن تعريف عزم الدوران على أنه: المكافئ الدوراني للقوة الخطية الناتجة عن قوة العزم ، والنقطة التي يدور عندها الجسم محور الدوران ، ويُرمز إليها بالحرف اليوناني Τ أو تاو لعزم الدوران في المعادلات الفيزيائية والحسابات ، ووحدة قياس القوة هي نيوتن. المتر أو نيوتن بالأمتار ، ويرمز له في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز التالي: Nm أو بالعربية بالرمز: N. وحدات النيوتن ، بالمسافة بين محور الدوران ونقطة عمل القوة ، وهي بالأمتار.[1]
توقف الجسم عن الحركة بسبب
المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة عمل القوة تسمى
بعد معرفة تعريف عزم القوة ، سنعرف ما يسمى بالمسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة ، وسيتم طرح هذه الإجابة في الآتي:[1]
- المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة عمل القوة تسمى ذراع القوة.
حيث يتم قياس مسافة ذراع القوة بالأمتار ، وتضرب قيمته في مقدار القوة التي تقاس بالنيوتن ، لينتج عزم الدوران الذي يقاس بالنيوتن متر. ذراع القوة ، كلما زادت كمية عزم الدوران. مثال على ذلك هو أنه إذا كانت هناك قوة مؤثرة على ذراع القوة مقدارها 5 نيوتن ، وكان طول ذراع القوة في ذلك الوقت مترين ، فإن العزم الناتج عن هذه القوة سيكون 10 نيوتن. مترًا ، ولكن إذا تضاعف طول ذراع القوة ليصبح طوله ، على سبيل المثال ، 4 أمتار مع مقدار القوة الثابت ، فسنحصل على عزم دوران أكبر بمقدار 20 نيوتن متر ، وبالتالي يتضاعف عزم القوة مع طول يتضاعف ذراع القوة.
التسارع الزاوي لعجلات سيارة نصف قطرها 0.5 متر وتسارع خطي 6.5 متر / ثانية 2 هو
العلاقة الرياضية لقانون عزم الدوران
عزم القوة كما كان ناتجًا سابقًا عن ضرب القوة في طول ذراع القوة. لذلك ، يمكن تضمين العلاقة الرياضية بين ذراع القوة وحجم القوة للحصول على عزم القوة بالشكل التالي:[2]
- عزم الدوران = طول ذراع القوة x شدة القوة Τ = F × rΤ = F r sinθ
حيث يرمز الرمز إلى عزم الدوران ، يرمز الرمز F إلى مقدار القوة المؤثرة على الذراع ، ويشير الرمز r إلى طول ذراع القوة ، و θ هي الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه القوة الذراع ، ويعتبر عزم الدوران موجبًا إذا تم تدويره في الاتجاه الذي يدور في اتجاه عقارب الساعة ، ويعتبر عزم الدوران سالبًا إذا تم تدويره عكس اتجاه عقارب الساعة.
الجسم الذي يدور بمعدل ثابت له عجلة زاويّة
العوامل المؤثرة على عزم الدوران
لا يوجد سوى عاملين رئيسيين يؤثران على مقدار عزم الدوران Τ وسنتحدث عن كل منهما على النحو التالي:[2]
- قيمة القوة: لأنه كلما زادت قيمة القوة المؤثرة على الذراع ، زادت كمية عزم الدوران أو عزم القوة ، لأن العلاقة بين القوة وعزم الدوران هي بالتأكيد علاقة مباشرة.
- المسافة من محور الدوران إلى نقطة عمل القوة: كلما زادت تلك المسافة ، زادت كمية العزم الناتج عندما تكون نفس القوة ثابتة.
لقد وصلنا إلى نهاية مقال يسمى المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة عمل القوة B. تعلمنا عن لحظة القوة والعلاقات المرتبطة بها. نعلم أيضًا أن المسافة الرأسية من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة تسمى ذراع القوة ، ونعرف العلاقة بين عزم دوران القوة.