خلال فترة تبلغ حوالي ساعة ، يكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق متساويين في علم الفيزياء ، تعتبر الحركة المنحنية جزءًا لا مفر منه حيث تدرس حركة الجسم على طول مسار منحني تحت حركة دائرية أو حركة منحنية كما هو الحال في اتجاه عقارب الساعة ، وفي مقالنا اليوم عبر موقعنا سنجيب على هذا السؤال الموجه للطلاب في ضوء هذه المعرفة كما سنتحدث أكثر عن الإزاحة الزاوية لإطلاع الطلاب على كل ما يتعلق بهذا الموضوع.
تعريف الإزاحة الزاوية
يتم تعريف الإزاحة الزاوية بأنها الزاوية التي يتم من خلالها تدوير نقطة أو خط بمعنى معين حول محور معين من خلال التقدير الدائري بالدرجات أو الثورات ، أي أنها زاوية حركة الجسم في مسار دائري ، لأنه في حالة الحركة الخطية ، يُطلق على الفرق بين النقطة الأولية والنقطة الأخيرة الإزاحة ، وبالتالي فإن معادلة الإزاحة في الحركة الدائرية هي الإزاحة الزاوية ويتم تمثيلها باستخدام الحرف اليوناني θ والإزاحة الزاوية تُقاس باستخدام درجة الوحدة أو راديان.
يسمى التغيير في الزاوية أثناء دوران الجسم
خلال زمن قدره ساعة تتساوى الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعة، وعقرب الدقائق
حيث يوجه هذا السؤال للطلاب في علم الفيزياء الحركية يقع ضمن المنحنى والمسار الدائري الذي يقوم على القانون ومعادلة الإزاحة الزاوية التي يتم تدريسها للطلاب ضمن هذا الموضوع ، وفي ضوء هذه الدراسة فإن الحل هو:
- السؤال: خلال وقت يبلغ حوالي ساعة ، يكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق متساويين ، صحيحًا أو خاطئًا.
- الجواب: البيان خاطئ.
وهذه هي الإجابة المثلى والصحيحة لحل هذا التخصيص حيث تُعرف الزاوية التي يصنعها الجسم أثناء التحرك في مسار دائري بالإزاحة الزاوية وهي كمية متجهة نظرًا لأن لها مقدارًا واتجاهًا.
علاقة الحركة الدورانية بالإزاحة الزاوية
المقصود بالحركة الدورانية هو دوران الأجسام الصلبة أو الأجسام الصلبة التي تظل ثابتة طوال مدة الدوران على محور ثابت.عندما يدور جسم صلب حول محوره ، تتوقف الحركة عن التحول إلى جسيم وذلك بسبب في المسار الدائري ، يمكن أن تتغير السرعة والتسارع في أي وقت ، وبعد ذلك تكون الزاوية التي يصنعها هي الجسم من نقطة السكون في أي نقطة في حركة الدوران هو الإزاحة الزاوية ، وعلى سبيل المثال إذا رقص راقص حول عمود في دورة واحدة كاملة ، سيكون دورانه الزاوي 360 درجة ، وإذا قام بنصف دورة ، فسيكون الإزاحة 180 درجة فقط لأنها كمية متجهة مما يعني أن لها قيمة واتجاه ، ومن ناحية أخرى يختلف التحول في اتجاه عقارب الساعة بمقدار 360 درجة اختلافًا كبيرًا عن التحول بزاوية 360 درجة في عكس اتجاه عقارب الساعة.
جسم متحرك يسافر مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية
وحدة الإزاحة الزاوية وقياسها
وحدة هذه العملية هي راديان أو درجات ، لأن راديان يساوي 360 درجة ، على الرغم من أن وحدة الإزاحة في النظام الدولي للوحدات هي متر ، ولكن بما أن الإزاحة الزاوية تتضمن حركة منحنية ، فإن وحدات النظام الدولي للإزاحة الزاوية هي راديان أو درجات ، ويتم قياس الإزاحة الزاوية باستخدام صيغة بسيطة هي:
θ = s ÷ r
حيث θ هي الإزاحة الزاوية و s هي المسافة التي يقطعها الجسم بينما r هي نصف قطر الدائرة التي يتحرك على طولها ، وبعبارات أبسط ، فإن إزاحة الجسم هي المسافة التي يقطعها حول محيط دائرة مقسومة على نصف قطرها.
وبهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان خلال فترة تبلغ حوالي ساعة ، يكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق متساويين ومن خلاله أجبنا على هذا السؤال الموجه إلى الطلاب في واجبهم البيتي حيث تعلمنا عن الإزاحة الزاوية وعلاقتها بالحركة الدورانية مع ذكر وحداتها وطريقة قياسها.