المحتوى
تهتم جميع الفيزياء بوصف كيفية تحرك الكائنات وكيفية تبادل كميات معينة من هذه المواد (مثل الطاقة والزخم) مع بعضها البعض ومع البيئة. ولعل أهم كمية تحكم الحركة هي القوة ، التي توصفها قوانين نيوتن.
عندما تتصور قوات ، من المحتمل أن تتخيل أن الكائنات يتم دفعها أو سحبها في خط مستقيم. في الواقع ، حيث تعرضت لأول مرة لمفهوم القوة في دورة العلوم الفيزيائية ، هذا هو نوع السيناريو الذي قدمته لأنه أبسط منه.
لكن القوانين الفيزيائية التي تحكم الحركة الدورانية تشمل مجموعة مختلفة تمامًا من المتغيرات والمعادلات ، حتى لو كانت المبادئ الأساسية هي نفسها. واحدة من هذه الكميات الخاصة عزم الدوران، والتي تعمل في كثير من الأحيان لتدوير مهاوي في الآلات.
ما هي القوة؟
القوة ، ببساطة ، هي قوة دفع أو سحب. إذا لم يتم إلغاء التأثير الصافي لجميع القوى المؤثرة على كائن ما ، فإن قوة الشبكة ستؤدي إلى تسارع الكائن ، أو تغيير سرعته.
خلافًا لحدسك الخاص وكذلك أفكار اليونانيين القدامى ، قد لا تكون القوة مطلوبة لتحريك كائن بسرعة ثابتة ، لأن التسارع يتم تعريفه على أنه معدل تغيير السرعة.
إذا أ = 0 ، تغيير في الخامس = 0 وليس هناك حاجة لقوة من أجل أن يستمر الجسم في الحركة ، شريطة عدم وجود قوى أخرى (بما في ذلك السحب الجوي أو الاحتكاك) تعمل عليه.
في نظام مغلق ، إذا كان مجموع كل القوى الموجودة هو صفر و مجموع جميع عزم الدوران الحالي هو أيضا صفر ، ويعتبر النظام في حالة توازن، كما لا يوجد شيء يجبرها على تغيير حركتها.
وأوضح عزم الدوران
النظير الدوراني للقوة في الفيزياء هو عزم الدوران ، ويمثله تي.
عزم الدوران هو عنصر حاسم في كل نوع من أنواع التطبيقات الهندسية التي يمكن تخيلها ؛ تشتمل كل آلة تتضمن عمود الدوران على مكون عزم الدوران ، والذي يمثل تقريبًا عالم النقل بأكمله ، جنبًا إلى جنب مع المعدات الزراعية وأكثر من ذلك بكثير في العالم الصناعي.
يتم إعطاء الصيغة العامة لعزم الدوران بواسطة
T = F × r × sin θأين F هي القوة المطبقة على ذراع ذراع الطول ص بزاوية θ . بما أن الخطيئة 0 ° = 0 وخطيئة 90 ° = 1 ، يمكنك أن ترى أن عزم الدوران يزداد إلى الحد الأقصى عندما يتم تطبيق القوة بشكل عمودي على الرافعة. عندما تفكر في أي تجربة باستخدام مفاتيح ربط طويلة قد تكون عانيت منها ، فمن المحتمل أن يكون هذا أمرًا بديهيًا.
رمح عزم الدوران الفورمولا
لحساب عزم دوران عمود الدوران - على سبيل المثال ، إذا كنت تبحث عن صيغة عزم الدوران عمود الحدبات - فعليك أولاً تحديد نوع العمود الذي تتحدث عنه.
وذلك لأن الأعمدة ، على سبيل المثال ، يتم تجويفها وتحتوي على كل كتلتها في حلقة أسطوانية تتصرف بشكل مختلف عن الأعمدة الصلبة ذات القطر نفسه.
لالتواء على كل من مهاوي جوفاء أو الصلبة ، كمية تسمى قلق، يتمثل ب τ (الرسالة اليونانية تاو) ، ويأتي في اللعب. أيضا ، و لحظة قطبية من الجمود في المنطقة, J، كمية تشبه الكتلة في مشاكل الدوران ، تدخل المزيج وهي مخصصة لتكوين العمود.
الصيغة العامة لعزم الدوران على رمح هي:
T = τ × frac {J} {r}أين ص هو طول واتجاه ذراع الذراع. ل رمح الصلبة ، J له قيمة (π / 2)ص4.
لعمود مجوف ، J بدلاً من ذلك (π / 2) (صس4 – صأنا4)، أين صيا و صس هي نصف القطر الخارجي والداخلي للرمح (الجزء الصلب الخارجي للاسطوانة الفارغة).