ماذا تعرف عن مؤثرات كمية الحركة الزاوية؟

1 إجابة واحدة

أولًا، فيما يخص الحركة، هناك ما يعرف بكمية الحركة أو Momentum mass؛ وهي إذا كان لدينا كتلة ما تتحرك إلى الأمام أو في اتجاه معين، فإن تلك الكتلة عندما تصطدم بكتلة أخرى فستتسبب في حركة هذا الجسيم الآخر في اتجاه مضاد للجسيم الأول، لكن ما سنلحظه هنا، أن تلك الحركة المعاكسة، تحمل نفس مقدار القوة التي صُدم بها هذا الجُسيم الثاني، وهذا الأمر يعتمد على شيئيين، هما:

  1. السرعة التي تحرك بها الجسم الأول.
  2. وأيضًا كتلة هذا الجسم المتحرك.

ولهذا فإن معادلة الحركة المستقيمة هي: p = m*v.

  1. p: كمية الحركة.
  2. m: كتلة الجسم المتحرك.
  3. v: السرعة التي تحرك بها هذا الجسم.

وسنلاحظ أيضًا، أنه كلما كانت السرعة  التي تحرك بها الجسم أكبر، بالإضافة إلى أن كتلته أيضًا أكبر، فسنجد أنها تولد  كمية أكبر من الحركة.

وإن خضنا أكثر في تلك الفكرة، نجد أن هذا هو تمامًا ما أُثبت عليه قانونُ نيوتنِ الثالثُ للحركةِ والذي ينص على أن: “لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومضاد له في الاتجاه”، لذا فإن الفعل الواقع هو: حركة الجسيم الأول وليكن تطبيقًا على لعبة اتزان الكرات تلك، ومقداره هو: سرعة هذه الكرة بالإضافة إلى كتلتها، ففي المقابل سنرى أن بتحريك كرة واحدة من جهة اليمين مثلًا ستتحرك كرة واحدة فقط من جهة الشمال، وذلك طالما كانتا الكرتان متساويتا الكتلة.

تلك الحركة بشكل عام، لكن بالنسبة لـ “الحركة الزاوية – Angular Momentum”، كما أنها تُعرف أيضًا بالزخم الزاوي، فهي تعبر عن كمية الحركة لجسم متحرك في مسار دائري،لكن مع ذلك ينطبق عليها هي أيضًا ما ينطبق على الحركة، لكن الحركة الزاوية تتمثل في عجلات الدراجات الهوائية، فدوران تلك العجلات بسرعة كبيرة، يمنع انحراف المقود، ولنتعرف على العوامل التي تؤثر على الحركة الزاوية، يجب أولًا أن نستعرض المعادلة الخاصة بتلك الحركة، وهي كالآتي: L = r*p or L = mvr، حيث أن:

  1. L: تمثل مقدار كمية الحركة الزاوية.
  2. r: تمثل نصف قطر الدائرة الناتجة عن دوران الجسم.

كما أنه يمكن التعبير عن السرعة برمز ω، إذ هذا الرمز يعبر عن السرعة الزاوية، وهي كمية متجهة

وبالتالي فإن وحدة قياس السرعة الزاوية نيوتن.متر.ثانية، أو kg·m2s−1 وبالتالي جول.ثانية.

إذا سنلاحظ أن الفارق بين الحركتين هو نصف قطر الدائرة الناتج عن حركة دوران هذا الجسم.

لكن تلك المعادلة السابق ذكرها عن الحركة الزاوية لا تُمثل كل أشكال الحركة الزاوية، إذ أنها تمثل فقط الحركة الزاوية الناتجة عن دوران جسيم واحد فقط حول مركز واحد أيضًا، والتي قد تتمثل في دوران إحدى الكواكب حول الشمس، وعندها ستكون السرعة هي سرعة دوران الكوكب حول الشمس، ونصف القطر هو محور ابتعاد الكوكب عن الشمس، كما أن الكتلة هي كتلة نفس الكوكب.

والجدير بالذكر أن الزخم الزاوي أو السرعة الزاوية تختلف عما تعبر عنه من علم لآخر، فما سبق يمكنه أن يعبر عن السرعة الزاوية من وجهة نظر الميكانيكا الكلاسيكية، بينما في علم الديناميكا الكهربية فهو يعبر عن حركة الإلكترون المشحون والموجود في مجال كهرومغناطيسي ويوضح بالمعادلة الآتية:

{\displaystyle P=mv=p-eA}

فنجد أن مدلولات الرموز كالآتي:

  1. e: وتعبر عن شحنة الجسم الكهربية.
  2. A: وتعبر عن المتجه المغناطيسي الكامن لهذا الحقل الكهرومغناطيسي.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ماذا تعرف عن مؤثرات كمية الحركة الزاوية؟"؟