ما سبب الاهتمام بعزم الدوران وقياسه

ما سبب الاهتمام بعزم الدوران وقياسه

عزم الدوران

         تم تعريف عزم الدوران من قبل علماء الفيزياء على أنه القيمة المتجهة للقوة التي تؤثر على جسم بحيث تتسبب هذه القوة في دورانه حول أي محور ثابت. هذه القوة التي تؤثر في الجسم قد تكون قوة دفع أو قوة جذب، ويتم حساب مقدار عزم الدوران لجسم حول أي محور عن طريق ضرب القوة في طول ذراع القوة. تتواجد هذه الظاهرة الفيزيائية في الحياة اليومية عند تعامل الانسان مع الأشياء التي حوله مثل استخدامه لتلك الأداة المستخدمة في ربط البراغي في السيارة مثلا، الأمر الذي يؤدي إلى توليد قوة وهي المعروفة بعزم الدوران.

العوامل التي يتوقف عليها عزم الدوران

1.    القوة المؤثرة في الجسم: وقد وجد الفيزيائيون أنه كلما زادت هذه القوة كلما زاد عزم دوران الجسم حول المحور.

2.    المسافة أو طول الذراع: وهي تلك المسافة الواقعة بين نقطة تأثير القوة والمحور الذي يدور حوله الجسم، ويرمز لهذه المسافة بالرمز r عند استخدامها في المعادلات الفيزيائية. وقد وجد أن طول ذراع القوة يتناسب طرديا مع عزم الدوران بحيث يزداد عزم الدوران كلما زادت المسافة الواقعة بين المحور الذي يدور حوله الجسم ونقطة تأثير القوة.

3.    الزاوية الواقعة بين مركز القوة وذراع القوة: وقد وجد أن عزم الدوران يتناسب طرديا مع جيب الزاوية الواقعة بين القوة المؤثرة في الجسم وذراع هذه القوة.

كيفية قياس عزم الدوران

         يختص علم الفيزياء بوضع قانون لقياس عزم الدوران على النحو التالي:

τ=F*r*sin(θ)

         بحيث يرمز الرمز τ إلى عزم الدوران المراد قياسه، ويرمز الرمز F إلى القوة التي تؤثر على الجسم

 والتي تسبب دورانه حول المحور، والرمز r يعبر عن المسافة الواقعة بين نقطة تأثير القوة والمحور الذي يدور حوله الجسم، بينما يرمز الرمز θ إلى الزاوية الواقعة بين مركز القوة وذراع القوة.

       

  لقد أكدت دراسات العلماء على وجود نوعين من عزم الدوران، النوع الأول هو العزم الثابت والذي ينشأ نتيجة لمحاولة التأثير بقوة على جسم ثابت لا يدور حول أي محور، مثل محاولة أي شخص من التأثير بقوة على باب مغلق لا يدور حول المفاصل وبالتالي لا ينشأ أي تسارع زاوي عن قوة هذا الشخص، والنوع الثاني هو العزم المتحرك والذي ينشأ نتيجة تأثير قوة على جسم حيث تسبب دوران هذا الجسم حول محور ثابت، مثل العزم الناشئ نتيجة لحركة عمود التدوير في سيارات السباق الأمر الذي يدفع عجلات السيارة إلى انشاء تسارع زاوي للحفاظ على توازن السيارة أثناء السباق، ومثال على ذلك أيضا تأثير الشخص بقوة على مجموعة من البراغي لفكها عن طريق الأداة المستخدمة لذلك الغرض.

معلومات عن عزم الدوران

  ü    من الممكن قياس عزم الدوران عن طريق حاصل الضرب الاتجاهي لكل من متجه الموضع ومتجه القوة. عزم الدوران = شدة القوة * طول ذراع القوة.

  ü    يتم الرمز لعزم الدوران في قوانين الفيزياء عن طريق الرمز الاغريقي (تاو) τ.

  ü    يتم تمييز عزم الدوران في النظام الدولي للوحدات بوحدة (نيوتن متر) (Nm) بحيث تكون النيوتن وحدة القوة المثرة في الجسم بينما يكون المتر وحدة المسافة الواقعة بين نقطة تأثير القوة والمحور الذي يدور حوله الجسم أو ما يطلق عليه ذراع القوة.

  ü    عندما تكون القوة المؤثرة في الجسم مارة بمحور دوران الجسم أو موازية لهذا المحور بمعنى آخر أنهما لا يتقاطعان، يطلق على هذه الحالة انعدام عزم الدوران.

وختاما نتمنى أن يكون الموضوع نال إعجابكم ونهلتم منه الفائدة المرجوة... بالتوفيق للجميع.....^_^