بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياءيوضح القوانين الخاصة بها وكيفية تطبيقها وأكثر، فالحركة الدورانية شكل من أشكال الحركة وهى تتضمن حركة أي شيء على سطح الأرض، حيث وُضعت قوانين حول هذا الموضوع وتحدث عنها علماء الفيزياء بدايةً من نيوتن وحتى عصرنا الحالي، فالحركة الدورانية أمر مهم في علم الفيزياء وحتى في حياتنا اليومية، ولكن كيف؟ سنعرض من خلال موقع الماقه بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء.
بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء
من الممكن تعريف الحركة الدورانية أنها حركة جسم لديه أبعاد حول محور يمر خلال الجسم مثل دوران العجلة حول محور ثابت ودوران الأرض حول محورها ودوران المروحة، ومن الممكن أيضًا تعريفها بأنها التفاف حول مركز، مع المحافظة على مسافة ثابتة منه ليشكل مسار دائري، وتختلف أنواع الحركة بين حركة تذبذبية وحركة إنتقالية وحركة دورانية وحركة دورانية فى الأجسام الصلبة.
يمكنك أيضًا الاضطلاع على: بحث عن وسائل النقل والمواصلات المختلفة كامل مع العناصر
العناصر
- المقدمة.
- الحركة الدورانية ذات التعجيل المنتظم.
- مكتشف الحركة الدورانية.
- القوانين الثلاثة للحركة عند نيوتن.
- تطبيق عملى على قوانين نيوتن الثلاثة.
- أنواع الحركة المختلفة.
- الخاتمة.
مقدمة بحث عن الحركة الدورانية في الفيزياء
فى علم الفيزيا تفسر الحركة على إنها واحدة من خصائص ميكانيكية جسم الإنسان، ووضع العلماء قوانين كثيرة لتفسير الأسباب التى تؤدي لحدوث الحركة، ففسر علم الفيزياء أن الحركة هى تغيير مكان جسم واتجاهه خلال وقت محدد ما لم تجبره قوة خارجية على الحركة، فأول عالم قام بوضع قوانين للحركة هو نيوتن وهو من وضع حجر أساس علم الميكانيكا، فأساس قوانينه للحركة تربط بين قوة الجسم والحركة.
الحركة الدورانية ذات التعجيل المنتظم
إذا كانت محصلة العزم المؤثرة على الجسم تختلف عن الصفر فإن الجسم يتحرك بتعجيل زاوي ، والتعجيل الزاوي هو المعدل الذي تتغير فيه سرعة الزاوية فى الزمن، إذا كان (0ω،ω) هي سرعة الزاوية الآتية عند زمن (T1،T2) فإن معدل السرعة في وحدة الزمن (معدل التعجيل) يساوي:
ومقدار التعجيل الزاوي الآني هو:
من هو مكتشف الحركة الدورانية؟
كان العالم إسحاق نيوتن هو أول من توصل إلى القوانين الخاصة بالحركة، ومن خلالها نجح فى تفسير العديد من الظواهر المحيطة، وساعدت قوانين نيوتن على تفسير أحداث عديدة منها المقذوفات، وساعدته على التنبؤ بالظواهر التي تحدث بعد ذلك وأطلق على هذه القوانين قوانين نيوتن المتعلقة بالحركة، فالعالم نيوتن اشتهر ببصمة واضحة فى خدمة البشرية.
حيث إنتفعت البشرية بقوانينه الحركية فى عمل الكثير من الأشياء مثل القيام ببحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء، فنجح فى دراسة الحركة واستنتاج ثلاثة قوانين للحركة، فاشتملت قوانين نيوتن على عدد من الكميات الفيزيائية منها (سرعة الجسم، القوة، والكتلة) فمن خلالها أصبح سهلًا شرح جميع الظواهر الكونية، بالرغم من مرور 3 قرون على اكتشاف نيوتن لقوانين الحركة إلا أن العلماء حتى الآن يستخدمونها فى نظرياتهم و اكتشافاتهم فهي أساس كل بحث عملي.
يمكنك أيضًا الاضطلاع على: بحث عن المولد النبوي الشريف PDF جاهز للطباعة
القوانين الثلاثة للحركة عند نيوتن
قام نيوتن بوضع ثلاثة قوانين حركية خاصة بالأجسام ووضع تنبؤ لتفاعلها معًا فتمثلت القوانين في:
القانون الأول
يعمل هذا القانون على تأكيد أن أي جسم ساكن يبقى ساكن، وأي جسم متحرك يبقى متحرك ما لم تؤثر عليه قوة خارجية، حيث إن الجسم الساكن يبدأ الحركة عندما تؤثر عليه قوة خارجية تجعله يغير من سكونه، والجسم المتحرك يظل متحرك حتى تؤثر عليه قوة تجعله يتوقف.
القانون الثاني
يختص هذا القانون بالقوة الخارجية التى تؤثر على وضعية الجسم سواء كان ساكن أم متحرك، فأكد القانون أنه من الضروري أن تكون القوة المؤثرة فى أي جسم مساوية كتلة الجسم مضروبة فى سرعته وتم توضيحها بهذه المعادلة: “القوة= الكتلة السرعة”، فأوضحت أن السرعة والقوة لأي جسم هم كميتين مختلفتين.
نستطيع الحصول على مقدار القوة من ضربهما فى بعض، فمثلًا عند تعرض جسم لقوة ثابته فهذا سيؤدي إلى تغيير سرعة الجسم بمعدل ثابت، وإذا تم فرض أن الجسم الأساسي ساكن وتعرض لقوة خارجية فسوف يتحرك الجسم باتجاه مساوي لنفس القوة التى تعرض لها، وفى حالة أن الجسم كان متحركًا فستزيد قوته بسبب تأثير القوة الخارجية عليه مما قد يغير اتجاهه.
قانون نيوتن الثالث
أكد نيوتن أن لكل فعل رد فعل مساوي له فى المقدار ويعكسه فى الاتجاه، فهذا القانون يقصد أنه عند تفاعل جسمين مع بعضهما فالتأثير الذي يؤثر كل منهما على الآخر ينتج عن قوة ما، كلا الجسمين فى اتجاهين معاكسين، وبالرغم عكس الاتجاه إلا أن القوة تبقى ثابته، فالمؤثر الخارجي أثر على الجسمين واحد ولا يوجد رد فعل ضعيف ورد فعل قوي، إنما ردود الأفعال تتساوى لكن مع تغيير الاتجاهات.
تطبيق عملي على قوانين نيوتن لثلاثة
هناك أمثلة وتطبيقات عملية كثيرة فى حياتنا اليومية على قوانين نيوتن ويمكن استخدامها فى بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء حيث تتمثل التطبيقات في:
- عند اصطدام سيارة بشيءٍ ما فهذا تطبيق لقانون نيوتن الأول القائل أن الجسم المتحرك يظل متحرك ما لا تؤثر عليه قوة تتسبب فى إيقافه.
- السيارة كانت تسير فى خط مستقيم وتمتلك سرعة خاصة فتسير بنفس حركتها وسرعتها دون تغيير إلى أن تؤثر عليها قوة خارجية تجعلها تغير من سرعتها واتجاهها، فعند تحرك السيارة بسرعة معينة يكون كل 6جزء فى السيارة يتحرك بنفس السرعة وهذا تطبيق على قانون نيوتن الثاني.
- أما بالنسبة لقانون نيوتن الثالث فيطبق عندما تتوقف سيارة بسبب تعرضها لاصطدام فيظل كل شيء داخل السيارة حتى الركاب بنفس السرعة ونفس الاتجاه اللذان كانت عليهما السيارة، وعند وقت الاصطدام سيتوقفوا فجأة وهنا يتعرضون لأذى شديد لأن السرعة لم تتوقف تدريجيًا واعترضها مؤثر خارجي.
يمكنك أيضًا الاضطلاع على: بحث رياضيات عن المصفوفات كامل وجاهز للطباعة
أنواع الحركة المختلفة
ليتم فهم الحركة الدورانية كان يجب تفسير أولًا ما هي الحركة والقوانين التي تتعلق بها، فتتمثل أنواع الحركة فى الآتي:
الحركة الدورانية
هي الموضوع الرئيسي فى هذه البحث وتعني أنها حركة يتخذ فيها الجسم نقطة معينة وتعرف بالمركز ويبدأ في الدوران حولها، ويؤثر فيه قوة لازمة تجعله يدور حول نفسه وتم توضيح هذا بالمعادلة الآتية: “العزم= جا ه المسافة القوة”، والمسافة المذكورة يقصد بها المسافة التي بين الجسم والمحور الذي تدور حوله، حيث ه تكون الزاوية بين المسافة والقوة.
من خلال هذا القانون من الممكن للجسم أن يكتسب من خلال الدوران حول محوره طاقة حركية وقوة، حيث من أبسط أنواع الحركة هي الحركة الدورانية، حيث تتيح للجسم أن يتحرك بمنتهى السرعة وتتمثل الحركة الدورانية في (دوران الأرض حول محورها، وحركة المروحة).
حركة انتقالية
تعرف باسم الحركة الخطية حيث إن الجسم يتحرك في خط مستقيم في هذا النوع من الحركات وباتجاه وبعد واحد، عكس الحركة الدورانية التي يتحرك فيها الجسم بشكل دائري وحول محوره، فمثلًا إذا رسم سهم على شيء يتحرك حركة انتقالية فإشارة هذا السهم تكون ثابتة فى نفس اتجاهها مهما تحرك هذا الجسم، أما إذا رسم على جسم متحرك بحركة دورانية فإن اتجاه السهم سيتحرك بتحرك الجسم.
هناك علم يختص بالحركة الميكانيكية يدعى “الديناميكية الانتقالية”، والذي يستخدم فيه معادلات وقوانين عديدة متعلقة بالحركة، بالإضافة إلى أن هذا العلم يقوم على قوانين نيوتن الحركية.
حركة تذبذبية
تنتج عن تغيير يحدث مع فاصل من الزمن، بمعنى أن هناك حركة ما تقوم بتكرار نفسها فى نفس الزمن الذي حدثت فيه، مثل حركة عقارب الساعة، بندول الساعة تتحرك في نفس الزمن ونفس الاتجاه، وذكر أن هذا النوع من الحركة يمتلك نقطة تسمى بنقطة الاتزان حيث يتم فيها تكرار نفس الحركة فى نفس الوقت.
يمكنك أيضًا الاضطلاع على: بحث عن فيروس سي وكيفية تجنب الإصابة به
الحركة الدورانية فى الأجسام الصلبة
تعد الحركة الدورانية فى الأجسام الصلبة أكثر تعقيدًا من الحركة الخطية، حيث إن الجسم الجامد هو الجسم الذي يمتلك كتلة شكلها صلب، مثل قرص الفونوغراف والعكس مع الشمس، حيث إنها كرة من الغازات، فالعديد من معادلات ميكانيكا الأجسام الدوارة تتشابه مع معادلات الحركة الخطية.
خاتمة بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء
الحركة هي الحياة وعلم الفيزياء ما هو إلا تفسير مُختصر لحياتنا، فالحركة الدورانية تتواجد معنا طول الوقت وتتمثل فى أبسط استخداماتنا كالمروحة وغيرها من الأشياء، ولولا فضل الله تعالى وإنجازات نيوتن في مجال الحركة ما كنا نستطيع الحديث عنها حتى الآن، فبرغم ضعف الإمكانيات في زمن نيوتن إلا أنه أخرج خير للبشرية أجمعين.
يمكنك أيضًا الاضطلاع على: بحث عن تلوث المياه كامل العناصر
الفيزياء بحر واسع مليء بالمعلومات والمعرفة، فتحدثنا اليوم عن جزء من هذا البحر وهو الحركة الدورانية، فهذه المعلومات ستساعد الطلاب على عمل بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء، فتم تعريف ماهية الحركة وأشكالها، وكيفية تمثيلها فى الحياة اليومية ولا ننسي ذكر العالم العظيم إسحاق نيوتن وقوانينه المبهرة فى الحركة فمن خلالها استطعنا كتابة بحث كامل عن الحركة الدورانية في الفيزياء، وتوصل البشر إلى العديد من الاختراعات، ونتمنى أن نكون قد أفدناكم.
