استخدامات الحركة الدورانية في الحياة اليومية

تُعد استخدامات الحركة الدورانية في الحياة اليومية احدي الصور التطبيقات الواقعية لقوانين نيوتن في الحركة، وهي تشتمل على 3 قوانين فيزيائية والتي تأسس بناء عليها علم حركة الأجسام، حيث تستخدم هذه القوانين التي جمعها العالم أسحاق نيوتن للمرة الأولي لتفسير العديد من الظواهر الفيزيائية في الحياة اليومية والتي ربتها بحركة الجسم وقوته وسرعته.

وفى هذا السياق يمكن الاستعانة بقانون نيوتن الأول لتفسير ظاهرة اصطدام سيارة فمثلاً في هذه الظاهرة إذا كانت السيارة تسير بطريقة مستقيمة فأنها سوف تظل على هذا الحال إلى أن تصطدم مثلاً بأي عائق فأنها سوف تتغير سُرعتَها واتّجاهَها، أما في حالة تحرك السيارة بسرعة شديدة ومفاجأة فأن هذا سوف يتسبب في أن كل ما تحتويه العربية من أشخاص وأشياء سوف يتحرَّك بالسُّرعة نفسها. ففي السطور التالية على موسوعة سوف نتعرف على استخدامات الحركة الدورانية في الحياة اليومية.

استخدامات الحركة الدورانية في الحياة اليومية

هناك العديد من الأمثلة على الحركة الدورانية للأجسام والتي نراها في حياتنا اليومية منها حركة الأشياء حولنا كالمروحة والتي يتجسد فيها الحركة الدورانية من خلال دورانها حول مركزها والحركة الدائرية وهي حركة أذرعها. فالحركة يقصد بها تغير موقع الجسم واتجاهه أثناء زمن محدد. ويمكننا عرض أهم قوانين نيوتن في الحركة وأنواع الحركات.

قوانين نيوتن في الحركة

كانت قوانين نيوتن للحركة تعتبر بمثابة ثورة كبيرة في مجال علم الفيزياء منذ أكثر من 3 قرونٍ تقريباً ، والذي ركز فى تلك القوانين على “حركة الجسم وتفاعله وسرعته والزمن” وما زالت تستخدم هذه القوانين بشكل أعمق وأكبر فى الحياة اليومية وفى هذا السياق سوف نعرض هذه القوانين ومنها:

القانون الأوّل

• يتضمن هذا القانون على”أن الجسم الساكن يظل ساكناً ما لم تؤثر فيه أي قوي خارجية، حيث أن الجسم لا يبدأ في الحركة أو يتوقف عنها أو يتغير اتجاها إلا في حال أثرت عليه قوة من الخارج أدت إلى تغييرها.

القانون الثّاني

• يُنص على أن القوّة المؤثِّرة في الجسم تُساوي كتلة هذا الجسم مضروبة في تسارعه، ويُعبر عن هذا القانون بالعلاقة: القوة=الكُتلة×التّسارُع حيث إن القوة والتسارُع كميتان مُتجهتان، ويُمكن أن تكون القوة مُنفردة أو مُحصلة قِوى.
• فعند تعرض الجسم لقوة ثابتة، فإن ذلك يؤدّي إلى تسارُعه؛ أي تغير سُرعته بمُعدل ثابت، فعند تعرض جسم ساكن لقوة خارجيّة، فإن ذلك سيؤدّي إلى تسارُعه باتجاه القوة نفسها، أو مُحصلة القوى المؤثرة، وفي حال كان الجسم مُتحركاً في الأصل، فإن القوة ستزيد سُرعة الجسم أو تُبطِئها، ويُمكِن أن تُغير اتجاهها اعتماداً على اتجاه القوة والجسم.

 القانون الثالث

• ينصّ قانون نيوتن الثالث على” أن لكُل فعلٍ رد فعلٍ مُساوٍ له في المِقدار، ومُعاكِس له في الاتجاه، ويُشير هذا القانون إلى تفاعُل جسمين مع بعضهما عند تأثير أحدهما على الآخر بقوّةٍ؛ إذ إن تأثير القوة ينشأ بين زوجَين من الأجسام، فعند دفع جسم لآخَر بقوة مُعينة، فإن الجسم المُندفِع سيدفع الجسم الآخر بمقدار القوة نفسِها لحظة دفعِه، وإذا كان الجسم المُؤثر أكبَر بشكلٍ هائل من الجسم الآخر، فإن الجسم الأكبر لن يتأثر بقوة رد فعل الجسم الآخر، أو قد يؤثِّر تأثيراً ضعيفاً جدّاً؛ بحيث يُمكن إهماله.

أنواع الحركة

• هناك الكثير من الحركات  في علم الميكانية الحديث وهي الحركة الانتقاليّة، والدورانيّة، والتذبذبيّة المُعقَّدة، وسوف نوضح بالتفاصيل الآتي:

 الحركة الانتقالية

• يقصد بها الحركة الخطيّة وذلك لأنّ الجسم  حين يتحرك يكون في شكل خط مستقيم وفى اتجاه واحد وبعد واحد.

الحركة الدورانية

• تُعرف بأنها تكون حول محور الجسم ، حيث ينتمي هذا الفرع إلى الديناميكيّة الانتقاليّة التي تكرس اهتمامها بحركة الجسم عن طريق استخدام المعادلات والقوانين التي تفٌسر الحركة.
• هناك عدة قوي تؤثر في حركة الأجسام منها الجاذبية الأرضية والاحتكاك، كما تُستخدم  مبادي قوانين الحركة الانتقالية في توضيح مسألة حرارة المادة عن طريق تحديد الجزئيات المكونة لها.
• يقصد بها دوران الجسم حول مركزه أو محوره، وهذه الحركة تعتمد على ما يعرف بعزم القوّة، وهي عبارة عن مقدار القوّة اللّازمة للتّأثير على الجسم؛ ليتمكن من دورانه حول محوره أو مركزه، ويمكن التّعبير عن ذلك باستخدام العلاقة: العزم= القوّة×المسافة×جاهـ
•  فالمسافة: هي المسافة بين المحور الذي يدور حوله الجسم والنّقطة التي تعرضت للقوة، أما الزاوية هـ: فهي الزّاوية بين القوّة والمسافة، ومن خلال ذلك تكتسب هذه الأجسام التي تدور حول محورها طاقةً حركية.

الحركة التَّذبذبيّة

•  تنشأ هذه الحركة من التغيير المتكرر للحركة مع الزمن، والمقصود بها أن الحركة تكرر نفسها لأكثر من مرة وبشكل متكرر خلال فترة محددة من الزمن
• مثال على هذه الحركة حركة البندول الذي يتحرك يساراً ويميناً ثم يعود لنفس الحركة وتكون حول نقطة وسط البندول والتي تسمي في علم الفيزياء بـ  نقطة الاتزان ثم تعيد تلك الحركة نفسها مرة آخري.