تتحرك السيارة في مسار دائري لزيادة تسارعها المركزي، نحتاج إلى الزيادة، ويتم التعبير عن الحركة الدائرية بالدوران حول مركز كائن معين، وفيه يحافظ الجسم الدائري على مسافة وسرعة ثابتين على محيط الدائرة حول الذي يدور وخصائصه هو التسارع المركزي المتمثل في الحركة الدائرية المنتظمة للجسم، واتجاهه دائمًا نحو المركز، وهذا يسمى التسارع المركزي، والحركة الدائرية لها أنواع عديدة، بعضها منتظم و البعض الآخر لا.
تتحرك السيارة في مسار دائري لزيادة تسارعها المركزي، لذلك يجب زيادتها.
الإجابة الصحيحة على هذا السؤال هي V2
أنواع الحركة الدائرية
الحركة الدائرية هي حركة الجسم حول محيط الدائرة، وتنقسم الحركة الدائرية إلى نوعين رئيسيين، وهذان النوعان على النحو التالي
- الحركة الدائرية المنتظمة تحدث عندما يقطع الجسم أقواسًا متساوية على فترات متساوية، ويحدث هذا إذا كان نصف قطر الدوران ثابتًا، وإذا كان الناتج ثابتًا، وله تسارع مركزي.
- حركة دائرية غير منتظمة وهي حركة تحدث عندما يقطع الجسم أقواسًا غير متساوية في أوقات غير متكافئة، ويحدث هذا في حالة عدم ثبات نصف قطر الدوران أو عدم تثبيت الحذاء أو كليهما، وكان الجسم به تسارع مركزي بالإضافة إلى التسارع العرضي.
مفاهيم الحركة الدائرية
هناك العديد من المفاهيم المتعلقة بالحركة الدائرية، وتتعلق هذه المفاهيم بشكل أساسي بما هو دوران الجسم حول نقطة مركزية، وتشمل هذه المفاهيم ما يلي
- التسارع المركزي هو معدل التغير في الزمن في اتجاه حركة الجسم، وينشأ التسارع المركزي بسبب تغير اتجاه الحركة دون الاعتماد على كميته، ويعتمد التسارع المركزي في هذا التسارع على اثنين العوامل مربع سرعة الإخراج ونصف قطر الدوران.
- القوة المركزية هي قوة ضرورية لتغيير اتجاه حركة الجسم باستمرار وإبقاء الجسم يدور في مسار دائري.
- القوة بالقصور الذاتي هي القوة التي تساوي القوة المركزية بنفس المقدار والاتجاه المعاكس، وتؤثر على جسم مختلف عن الجسم يتأثر بالقوة المركزية.
ما هي خصائص القوة المركزية؟
القوة المركزية لها خصائص تجعلها مهمة للحركة الدائرية، لأنها تتفاعل مع باقي القوة الأخرى في نفس العملية، وهذه الخصائص كالتالي
- القوة المركزية محكومة بقانون نيوتن الثاني للحركة.
- لا يمكن لهذه القوة أن تعمل لأنه لا يوجد إزاحة باتجاه المركز.
- الجسم الخاضع لها غير متوازن.
- القوة الناتجة غير متوازنة.
- هذه القوة تساوي قوة القصور الذاتي التي تمنع الجسم من التحرك نحو مركز الدوران.
- يكون اتجاه هذه القوة دائمًا نحو مركز الدوران.
- تعتمد كميتها على المربع الأولي وكتلة الجسم ونصف قطر الدوران.
- لا يمكن أن تكون قيمة هذه القوة مساوية للصفر بأي حال.
- حجمها ثابت دائمًا.
صور القوة المركزية
القوة المركزية التي يبذلها الجسم أثناء حركته الدائرية حول المركز لها أشكال عديدة، وتختلف هذه الصور باختلاف جودة كل سرعة، وهي كالتالي
- قوة الشد، مثل الحبل أو الوتر.
- قوة الاحتكاك مع المنعطفات الجانبية.
- قوة رد الفعل مثل مسار القطار.
- مركبة قوة الشد الأفقية.
- إضافة الوزن ورد الفعل كجسور.
- مجموع الوزن والتوتر.
وبذلك نكون قد وصلنا إلى نهاية المقال، وأجبنا على السؤال المطروح وعرضنا القوى التي تؤثر على الحركة الدائرية مثل القوة المركزية التي لها عدة مزايا تميزها عن القوى الأخرى، كما قدمنا بعض الصور من القوة المركزية.