ملخص الفيزياء الوحده الاولى

ملخص : الحركة الدائرية

الحركة الدائرية:-

نقصد بالحركة الدائرية المنتظمة بانها الحركة التي يسير فيها الجسم بسرعة منتظمة في مسار دائري بسبب قوة تجذبة نحو مركز المسار الدائري تسمي بقوة الجذب المركزية

مصطلحات الحركة الدائرية :-

1 –  الازاحة  الزاوية ( هـ ) : هي الزاوية التي تصنعها حركة الجسم مع مركز الدائرة أثناء سيره على محيط الدائرة وتقاس بالراديان

2 –  الراديان : هي الزاوية  التي  طول  قوسها على محيط  الدائرة يساوي نصف  قطر الدائرة

س =  هـ ×  نق  ،   هـ  =  س/نق    ,   ( هـ   تقاس  بالراديان   ) , س  ≡  طول القوس  المقابل للزاوية (هـ)     

السرعة  المماسية ( ع ) :-

هي السرعة التي يتحرك بها الجسم على  محيط  الدائرة 

او هي معدل  التغير في المسافة بالنسبة للزمن  لجسم يتحرك في دائرة

ملاحظات:

1 – السرعة المماسية ثابتة المقدار متغيرة الاتجاه 

2 – السرعة المماسية تاخذ اتجاه المماس  عند اي نقطة  علي الدائرة

3 – عندما يكمل الجسم دورة كاملة تغير  السرعة إتجاهها ب  360  درجة

4 – تقاس السرعة المماسية بوحدة (متر/ث)

5 – قوة الجذب لا تؤثر  علي قيمة السرعة المماسية  لان إتجاه قوة الجذب عمودي علي اتجاه السرعة المماسية

6 – تتناسب السرعة المماسية  طردياً مع نصف قطر الدائرة وعكسياً مع الزمن الدوري

السرعة الزاوية (ω) : هي مقدار  الزاوية المزاحة  في الثانية  الواحدة  . (ووحدتها راديان/ث)    

 ω  =  هـ/ن

العلاقة  بين السرعة الزاوية والمماسية

ع  =  ω نق

ω ≡ السرعة الزاوية   ( راديان/ث)

نق≡ نصف قطر المسار الدائري (متر )  

الزمن  الدوري ( ز  ) :- هو الزمن اللازم  لكي يكمل الجسم  الذي يدور في دائرة  دورة  كاملة ووحدته ( ثانية  )

الزمن الدوري ( ز ) =  زمن الدورات  ÷ عدد الدورات 

التردد (ذ ) :-  هو  عدد  الدورات  في  الثانية الواحدة .(ووحدته هيرتز او دورة /ثانية او ثانية -1)

التردد (  ذ) = عدد الدورات÷زمن الدورات

عند ما : ن= ز   ,  عدد الدورات = 1  ,     علية  ذ=1/ز         ز=1/ذ

عندما   يكمل   الجسم  دورة   كاملة فإن الزاوية المزاحة = π2  راديان

عندما (هـ) = π2   

ن = ز ( الزمن الدوري )

ω=هـن    ,    ω=٢πز    ω=٢πذع=ω×نق , ع=٢πز×نق ع=٢π ذ نق

السرعة المماسة ( ع)  = محيط الدائرة ÷ الزمن الدوري  =  محيط الدائرة × التردد       

قوة الجذب المركزية:-

هي  القوة  التي   تحفظ الجسم  في  مساره  الدائري  ويكون إتجاهها   نحو  مركز المسار الدائري   او هي  القوة  التي تٌّحول  المسار  المستقيم المعتاد للجسم الى  مسار  دائري  او هي القوة التي تجذب  الجسم المتحرك في مسار دائري الى مركز المسار الدائري

ق=ك ع٢نق

عجلة الجذب المركزية ( جـ ):-

هي معدل التغير في متجة السرعة المماسية الذي يتغير بسبب التغير في الإتجاه بينما يظل المقدار ثابتاً وتتجه نحو المركز

جـ=ع٢نق

ق ≡  قوة الجذب  المركزية  بالنيوتن          جـ  ≡ عجلة الجذب  المركزية ( متر/ث 2)

نق ≡ نصف قطر المسار  الدائري(متر)   ع ≡ سرعة الجسم  المماسية ( متر/ث)

ك ≡ كتلة الجسم (كجم)

علاقات اخرى:-

ق=كع٢نق    =ك٢ω نق =ك ω ع =ك جـجـ =ع٢نق=ω٢نق =ω ع

تعتمد قوة الجذب  المركزية على   

1-كتلة الجسم  (التناسب طردي)

2-السرعة  المماسية   للجسم  ( التناسب  طردي  )

3 – نصف  قطر المسار الدائري ( التناسب  عكسي  )

تعتمد  عجلة الجذب المركزية على:- 

1- السرعة المماسية   للجسم  ( تناسب طردي )

2- نصف  قطر المسار الدائري ( تناسب  عكسي )

تعمل  كل من قوة  الجذب المركزية  وعجلة الجذب المركزية في إتجاه المركز  في إتجاه عمودي على إتجاه  السرعة المماسية 

قوة الجذب المركزية لجسم  مربوط  في خيط  يدور في دائرة أفقية هي نفسها قوة الشد في الخيط 

قوة الجذب المركزية  بالنسبة  للإلكترون  الذي  يدور  حول النواة هي قوة جذب كهربية

 قوة الطرد المركزية  :- 

هي قوة  غير  أصلية تنشأ كرد فعل لقوة الجذب المركزية ويكون إتجاهها للخارج بعيداً عن المركز 

قوة الطرد  المركزية   =  قوة الجذب في  المقدار  وتعاكسها في الإتجاه

تأثيرات  قوة الطرد المركزية:

1- قوة الشد  التي تؤثر  على اليد الممسكة بالخيط  عند إدارة جسم مربوط يدور في دائره أفقية  .

2- ميلان  ركاب السيارة في الإتجاه المعاكس لإتجاه إنحراف السياره (لان قوة الجذب المركزية   غير  متوفرة بصورة كافية للركاب بينما هي  كافية للسيارة) .

3- ظهور دوامة عند تحريك ماء  في كوب ( لان الماء  أجبر  على حركة دائرية  حقيقية بدون وجود قوة الجذب المركزية الكافية على السائل)لانه غير  متماسك فتحرك قوة الطرد المركزية جزيئاته الى الخارج فيتجمع حول جدار  الإناء وينخفض في المركز .

4- حالة إنعدام الوزن  لرواد الفضاء بسبب قوتي الطرد المركزية  والجذب المركزية المتساويتان في المقدار  والمتعاكستان في الإتجاه. 

5- فرز  المحاليل  مختلفة  الكثافة مثل فرز الزبده عن اللبن وفرز البلازما عن الدم وفرز  السكر  عن المولاص  عن طريق جهاز  يسمى ( بالنابذة ) .

الحركة الدائرية  على سطح الأرض:

ترصف  الطرق  الدائرية  او طرق المرور  السريع عند المنحنيات بحيث  تميل على المستوى الأفقي لإمداد السيارات بقوة  الجذب المركزية اللازمة حيث  ان القوة  الناتجة  عن الميلان قوة الجذب  المركزية الحقيقية اللازمة 

ق=و ظاهـ  =ك د ظاهـ

السرعة المسموح  بها على الطرق الدائرية ( ع ):- هي أقصى سرعة للسيارة لتسير  على الطريق  الدائري وهي مستقرة 

ع=د×نق×ظاهـ

ك     ≡   كتلة السيارة  (الدراجة)                                        د  ≡  عجلة الجاذبية الأرضية 

ظا هـ ≡  ظل زاوية ميلان الطريق على الأفقي                    نق ≡ نصف قطر إنحناء الطريق

ظاهـ =ع٢د نق

لكي  تسير  السيارة مستقرة على الطريق الدائري يجب ان لا تتجاوز  سرعتها السرعة المسموح بها

( اذا سارت  السيارة بأقل من السرعة المسموح بها لا تفقد إستقرارها اي انها تعتبر  مناسبة ايضاً)  

اذا  سارت السيارة  (الدراجة ) بالسرعة  المسموح  بها  فإن قوة الجذب المركزية الحقيقية اللازمة تساوي قوة الجذب المركزية التي  يوفرها الميلان يتم  توفير  قوة  الجذب  المركزية  اللازمة  للطائرات  عن طريق الميلان

الردود

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *