خلال ساعة واحدة، تكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق هي نفسها في الفيزياء تعتبر الحركة المنحنية جزءا لا مفر منه لأن حركة الجسم على مسار منحني تتم دراستها في إطار الحركة الدائرية أو الحركة المقوسة كما هو الحال مع عقارب الساعة في مقالنا اليوم. موقع مرجعي وسنجيب على هذا السؤال للطلبة في ضوء هذا العلم. كما سنتحدث أكثر عن الإزاحة الزاوية لتعريف الطلاب بكل ما يتعلق بهذا الموضوع.
تعريف الإزاحة الزاوية
تعرف الإزاحة الزاوية بأنها الزاوية التي يتم بها دوران نقطة أو خط بمعنى معين حول محور محدد عن طريق تقدير دائري بالدرجات أو الثورات، أي أنها زاوية حركة الجسم في مدار دائري لأنه في حالة الحركة الخطية، فإن الفرق بين نقطة البداية ونقطة النهاية يسمى الإزاحة. ولذلك فإن معادلة الإزاحة في الحركة الدائرية هي الإزاحة الزاوية ويرمز لها بالحرف اليوناني θ ويتم قياس الإزاحة الزاوية باستخدام وحدة الدرجة أو الراديان.(1)
أنظر أيضا: يسمى التغير في الزاوية أثناء دوران الجسم…
خلال ساعة واحدة، تكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق هي نفسها
هذا السؤال موجه لطلبة الفيزياء الحركية يندرج ضمن المنحنى والمسار الدائري الذي يعتمد على قانون ومعادلة الإزاحة الزاوية، الذي يدرس للطلبة ضمن هذه المادة. وفي ضوء هذه الدراسة فإن الحل هو:
- سؤال: خلال فترة ساعة واحدة، تكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق متساوية، صحيحة أو خاطئة.
- الجواب: العبارة غير صحيحة.
هذه هي الإجابة الأفضل والأصح لحل هذه المشكلة لأن الزاوية التي يصنعها الجسم أثناء تحركه في مدار دائري تعرف بالإزاحة الزاوية وهي كمية متجهة لأن لها مقدارًا واتجاهًا.
العلاقة بين الحركة الدورانية والإزاحة الزاوية
والمقصود بالحركة الدورانية هو دوران الأجسام أو الأجسام الصلبة التي تظل ثابتة على محور ثابت طوال فترة الدوران. عندما يدور جسم صلب حول محوره فإن حركته لا تتغير إلى جسيم، وذلك لأنه في المسار الدائري يمكن أن تتغير السرعة والتسارع في أي وقت، وتكون الزاوية التي يصنعها الجسم من نقطة السكون عند أي نقطة في الحركة الدورانية تكون الإزاحة الزاوية على سبيل المثال إذا رقص راقص حول عمود دورة كاملة فإن دورانه الزاوي سيكون 360 درجة وإذا قام بنصف دورة فإن الإزاحة ستكون 180 درجة فقط كما هو الحال كمية المتجهات، مما يعني أن لها حجمًا. إن التحول بمقدار 360 درجة في اتجاه عقارب الساعة يختلف تمامًا عن التحول بمقدار 360 درجة في اتجاه عقارب الساعة.
أنظر أيضا: يقطع الجسم المتحرك مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية
الشعور بالوحدة الإزاحة الزاوية وقياسها
وحدة هذه العملية هي الراديان أو الدرجات، حيث أن اثنين باي راديان يساويان 360 درجة. على الرغم من أن وحدة الإزاحة في النظام الدولي للوحدات هي الأمتار، فإن وحدات SI للإزاحة الزاوية، بما أن الإزاحة الزاوية تتضمن أيضًا الحركة المقوسة، هي راديان أو درجات. يتم قياس الإزاحة الزاوية باستخدام صيغة بسيطة:
θ = ق ÷ ص
حيث θ هي الإزاحة الزاوية، s هي المسافة التي يقطعها الجسم، بينما r هو نصف قطر الدائرة التي يتحرك على طولها. بعبارات أبسط، إزاحة الجسم هي المسافة التي يقطعها حول محيط الدائرة مقسومة على نصف قطرها.
وبهذا نصل إلى نهاية مقالتنا بعنوان خلال ساعة واحدة، تكون الإزاحة الزاوية لكل من عقرب الساعات وعقرب الدقائق هي نفسها وفي الإجابة على هذا السؤال للطلاب في واجباتهم، تعرفنا أيضًا على الإزاحة الزاوية وعلاقتها بالحركة الدورانية، مع ذكر الوحدات وطريقة قياسها.
