فيزياء الثاني ثانوي، يتم بحث ووصف الحركة الدورانية. تعد الحركة واحدة من الخصائص الميكانيكية لجسم الإنسان في مجال الفيزياء. وقد قام العلماء بوضع العديد من القوانين التي توضح الأسباب المختلفة التي تؤدي إلى حدوث الحركة، بالإضافة إلى كيفية تغيير هذه الحركة. نقدم لكم بحثا عن وصف الحركة الدورانية.
مقدمة بحث حول وصف الحركة الدورانية فيزياء الثانوية العامة
قدم عالم فيزياء تعريفا للحركة يصفها بأنها تغير حادث في اتجاه الجسم وموقعه خلال فترة زمنية محددة، ويجدر بالذكر أن العالم العظيم إسحاق نيوتن كان أول من وضع قوانين خاصة بالحركة التي ساعدت في تفسير العديد من ظواهر علم الفيزياء في الكون.
تعرف الحركة الدورانية
الالتفاف حول مركز القوة يؤدي إلى الدوران في الجسم، وهناك أمثلة تؤكد نظريات وقوانين الحركة الدورانية في حياتنا، مثل دوران الأرض حول نفسها وحول الشمس.
شاهد أيضًا: بحث عن الحركة الدورانية في الفيزياء doc
تم وضع قوانين الحركة هذه من قبل العالم إسحاق نيوتن
- نيوتن وضع حجر الأساس لعلم الميكانيكا، حيث جمع مساهمات العلماء السابقين له في قوانين الفيزياء الأهم والأشهر، وتعرف هذه القوانين بعد ذلك باسم قوانين نيوتن الخاصة بالحركة، وتستند القوانين الثلاثة إلى ربط القوة المؤثرة على الجسم بالحركة.
- يعد العالم نيوتن هو أكثر العلماء الذين أسهموا بشكل كبير في علم الفيزياء عبر العصور المختلفة، حيث وضع مجموعة من القوانين الخاصة بحركة الأجسام، وصاغ تصورا لتفاعل هذه القوانين معا.
- لقد تحولت قوانين الحركة التي وضعها نيوتن إلى ثورة في علم الفيزياء، وحتى الآن لا يزال العلماء يستخدمون قوانين نيوتن في العديد من أبحاثهم لفهم الظواهر الكونية المتعلقة بحركة الأجسام من حولنا.
أول قانون للحركة الذي وضعه العالم إسحاق نيوتن
- يشير هذا القانون إلى أن أي جسم يظل في حالة ثبات، فإذا كان الجسم في حالة سكون، فسوف يبقى ساكنا ولن يتغير وضعه أو يتحرك إلا إذا تأثر بقوة خارجية تجعله يتحرك عن حالته السابقة وتحوله من الثبات إلى الحركة.
- إذا كان الجسم في حالة حركة، فسوف يظل يتحرك ولن يتوقف عن الحركة إلا إذا تأثر بقوة خارجية تؤثر فيه. والنتيجة الناتجة عن هذه القوة هي توقف الجسم المتحرك عن الحركة.
قانون الحركة الثاني لنيوتن
- القانون الثاني لنيوتن المتعلق بالقوة الخارجية التي تؤثر على الجسم يؤكد أن أي قوة تؤثر على أي جسم يجب أن تكون متناسبة مع كتلته المضروبة في سرعته.
- وقد وضع نيوتن معادلة خاصة بهذا القانون وهي متمثلة في: القوة = كتلة الجسم ×سرعة الجسم.
- وضح نيوتن أن القوة والسرعة لأي جسم هما كميتان مختلفتان، ويمكننا حساب قوة التأثير على الجسم عن طريق ضربهما معا.
- يتضح قانون نيوتن الثاني من خلال هذا المثال
- في حالة تعرض جسم ما لقوة ثابتة، تتغير سرعة هذا الجسم بمعدل ثابت غير متغير، وإذا افترضنا أن الجسم الأساسي في وضع السكون وتعرض لقوة خارجية.
- في هذه الحالة، يتحرك الجسم في اتجاه يساوي قوة التأثير عليه، وإذا كان الجسم متحركا في الأصل، فسيزداد قوته بسبب التأثير الخارجي عليه وقد يتغير اتجاهه بسبب هذه القوة.
شاهد أيضًا: بحث عن الاتزان الكيميائي والديناميكي في الفيزياء
قانون الحركة الثالث لنيوتن
- يشير نيوتن من خلال القانون الثالث للحركة إلى أن لكل فعل رد فعل متساو له في القيمة، لكنه يكون عكسه في الاتجاه، والمغزى من هذا القانون هو أنه في حالة تفاعل جسمين مع بعضهما البعض.
- عندما يؤثر جسم على جسم آخر، يتم ذلك بفعل قوة معينة، وتعمل هذه القوى على دفع الجسمين في اتجاهين معاكسين. وعلى الرغم من أن الجسمين يتحركان في اتجاهين معاكسين، إلا أن القوة المؤثرة عليهما تظل ثابتة دون تغير.
- نظرا لأن القوة الخارجية التي تؤثر على الجسمين هي نفسها، فلن يكون هناك رد فعل ضعيف ورد فعل قوي، بل ستكون ردود الفعل الخاصة بكل جسم متساوية، ولكن ستتغير الاتجاهات.
بعض التطبيقات التي توضح قوانين الحركة حسب نيوتن
قد يعتقد البعض أن قوانين نيوتن الثلاثة المتعلقة بالحركة لا توجد لها أمثلة حية في الطبيعة، ولكن في هذا المثال الذي سنقدمه وهو من مشاهدات الحياة اليومية التي يواجهها الإنسان بانتظام ويشهدها بوضوح، يتم تأكيد قوانين نيوتن، ومن بين التطبيقات المعروضة في هذا المثال:
- عندما يتعرض السيارة للاصطدام بشيء ما، يمكننا تطبيق قانون نيوتن الأول في هذه الحالة، فالسيارة كانت تتحرك بشكل مفاجئ وتعرضت لتأثير خارجي عائق لمسارها مما جعلها تتغير من حالتها وتتوقف رغما عنها وتصطدم.
- يمكن تطبيق قانون نيوتن الثاني والثالث على الحادث الناتج عن هذا التصادم، كانت السيارة تسير في اتجاه وسرعة محددة، لذلك ستبقى تسير بنفس الحركة ولا تتغير.
- لكن تأثرت بقوة خارجية مما جعلها تغير سرعتها واتجاهها، والأشخاص داخل السيارة يتحركون بنفس سرعة السيارة، سواء كانوا ركابا أو مقاعدا أو ما يوجد داخل السيارة.
- عندما يتوقف السيارة بسبب اصطدامها، سيظل الركاب وكل شيء داخل السيارة بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه الذي كانوا عليه.
- وعند الاصطدام، سيتوقفون فجأة، وهذا يتسبب لهم في الأذى الشديد بسبب عدم تدرج سرعة السيارة، لكنها تصطدم بشيء خارجي، فيصطدمون داخل السيارة ويتعرضون لإصابات بالغة.
- يجب الإشارة إلى أن حزام الأمان تم اختراعه بواسطة قوانين حركة نيوتن الثلاثة لحماية السائقين في سياراتهم، حيث يساعد حزام الأمان على تخفيف تأثير ردة الفعل التي يحدثها جسم الإنسان عند التوقف المفاجئ أو تعرض السيارة لصدمة خارجية عنيفة.
ما هي أنواع الحركة؟
لقد قام علم الميكانيكا بتصنيف حركة الأجسام إلى ثلاثة أنواع مختلفة، ومن هذه الأنواع ما يلي:
الحركة الدورانية
- هي الحركة التي يقوم فيها الجسم بالدوران حول مركزه ومحوره، وتؤثر فيه قوة لازمة حتى يتأثر ويدور حول نفسه.
- وقد تم وضع معادلة حول هذا المعنى تقول أن: العزم = جا × المسافة × القوة، وفي هذا السياق يجب توضيح أن المسافة المشار إليها في الصيغة تعني المسافة بين الجسم والمركز أو المحور الذي يدور حوله الجسم، وبالنسبة لـ جا، فإن وجودها في الصيغة يمثل الزاوية بين المسافة والقوة التي تؤثر على الجسم.
- ومن خلال هذا القانون يتسنى للجسم اكتساب قوة وطاقة حركية من خلال الدوران حول مركزه ومحوره.
- تعتبر الحركة الدورانية أحد أنواع الحركة الأساسية، حيث يمكن للجسم أن يتحرك بسرعة عالية جدا.
حركة انتقالية
تعرف الحركة الانتقالية أيضا بالحركة الخطية، ويرجع ذلك إلى تحرك الجسم في هذا النوع من الحركات على خط مستقيم، حيث يتحرك في اتجاه واحد وعلى مسافة واحدة.
حركة تذبذبية
وهي تشير إلى الحركة التي يتم تكرارها على مدار فترة زمنية، حيث يحدث تغير وتكرار في نفس الوقت.
ومن أشهر الأمثلة على الحركة التذبذبية، حركة عقارب الساعة، حيث تقوم عقارب الساعة بالحركة في نفس الاتجاهات وفي نفس الوقت.
شاهد أيضًا: إسهامات نيوتن في الفيزياء كاملة pdf
اختتام بحث حول الحركة الدورانية في مجال الفيزياء
أسهمت قوانين الحركة الدورانية وغيرها من أنواع الحركات الأخرى في تقديم العديد والعديد من العلوم مثل الفيزياء والميكانيكا، وان وجود مثل هذه القوانين له أهمية كبيرة في تقدم الإنسان والعالم بشكل كبير، ولابد من الاستفادة من القوانين في تطبيقات الحياة اليومية.
