حرکت زاویه ای

حرکت زاویه ای

در فیزیک ، حرکت به عنوان حرکت زاویه ای. این مقدار حرکت زاویه ای در حرکت چرخشی اعمال می شود ، که باعث می شود حرکت برای حرکت انتقالی باشد. تکانه زاویه ای کمیت برداری است که عمدتاً با چرخش ذره به صورت نقطه ای یا جسمی که به دور محوری که از نقطه عبور می کند مشخص می شود ، مشخص می شود.

در این مقاله قصد داریم هر آنچه در مورد حرکت زاویه ای کاربرد آن در فیزیک می دانید را برای شما بیان کنیم.

حرکت زاویه ای چیست

حرکت چرخشی زاویه ای

هنگامی که می خواهیم آن را از برخی از جسم هایی که حرکت در اطراف یک محور قرار دارد محاسبه کنیم ، همیشه لازم است که محور چرخش را به راحتی مشخص کنیم. ما قصد داریم اندازه گیری را با یک نقطه ماده از جرم m شروع کنیم ، حرکت زاویه ای با اختصار L نوشته شده است. تکانه خطی p است و موقعیت ذره نسبت به محوری که از نقطه خاصی عبور می کند r است.

این است که چگونه ما آن را به روش زیر محاسبه می کنیم: L = rxp

راكتوري كه از يك محصول برداري حاصل مي شود عمود بر صفحه اي است كه توسط بردارهاي شركت كننده تشكيل شده است. این به این معنی است که حسی که می تواند با قانون دست راست برای محصول متقابل پیدا شود. تکانه زاویه ای با واحد کیلوگرم بر متر مربع در ثانیه اندازه گیری می شود. این با توجه به سیستم بین المللی واحدها اندازه گیری می شود و هیچ نام خاصی ندارد.

این تعریف از حرکت زاویه ای بیشترین معنا را برای اجسامی دارد که از ذرات زیادی تشکیل شده اند.

میزان حرکت زاویه ای

چرخش اسکیت باز

ما برای توصیف حالت چرخش یک نقطه یا یک بدن که می تواند به این ترتیب رفتار شود ، از حرکت زاویه ای یک ذره نقطه استفاده می کنیم. به یاد داشته باشید که این اتفاق زمانی می افتد که ابعاد بدن در مقایسه با مسیر حرکت آن ناچیز باشد. در رابطه با بردارهای حرکت زاویه ای با توجه به یک نقطه معین و تکانه خطی یک ذره نقطه که حرکت می کند زیرا محیط حرکت زاویه ای است.

در مورد ذره ای که در یک محیط حرکت می کند ، زاویه 90 درجه است. این بدان دلیل است که سرعت حرکت زاویه ای همیشه با محیط مماس است و بنابراین عمود بر شعاع است.

هنگامی که ما از حرکت زاویه ای صحبت می کنیم ، از لحظه اینرسی نیز صحبت می کنیم. این چیزی نیست جز آنچه در آن توصیف می شود یک بدن صلب دارای اینرسی بدن خود در برابر چرخش در اطراف یک محور خاص است. این لحظه اینرسی نه تنها به جرم بدن بلکه به فاصله خود بدن تا محور چرخش نیز بستگی دارد. اگر فکر کنیم که برای بعضی از اشیا to چرخش نسبت به بقیه در همان محور راحت تر است ، این می تواند به راحتی درک شود. این به شکل گیری و ساختار خود جسم بستگی دارد.

برای سیستم های ذره ای ، لحظه اینرسی با حرف I مشخص می شود و با فرمول زیر محاسبه می شود:

من = ∑ ri2 Δmi

در اینجا متوجه می شویم که بدنامی آن از m قسمت کوچکی از جرم است و r فاصله ای است که بدن نسبت به محور چرخش دارد. بدن کاملاً منبسط شده و از ذرات متعددی تشکیل شده است ، از این رو لحظه کل اینرسی آن مجموع تمام محصولات بین جرم و فاصله است. این به هندسه ای که دارند بستگی دارد ، جمع بندی تغییر می کند و از یک انتگرال به یک دیفرانسیل می رود. مفهوم لحظه اینرسی با حرکت زاویه ای یک جسم ارتباط نزدیک دارد یا کاملاً کشیده شده است.

گشتاور زاویه ای سیستم ذره ای

گربه ها به پاهای خود می افتند

ما می خواهیم سیستمی از ذرات را در نظر بگیریم كه از جرم های مختلفی تشكیل شده است و به دنبال هم زمان در صفحه xy در حال چرخش است ، هر كدام دارای یك سرعت خطی هستند كه مربوط به سرعت زاویه ای است. به این ترتیب می توان کل سیستم را محاسبه کرد و با جمع زیر بدست آورد:

L = ω ∑ ri2 Δmi

یک بدن گسترش یافته می توان آن را به برش هایی تقسیم کرد که هر کدام دارای یک حرکت زاویه ای متفاوت هستند. اگر محور تقارن جسم مورد نظر با محور z منطبق شود مشکلی وجود ندارد. و این به این دلیل است که نقاطی وجود دارد که در صفحه xy نیستند ، بنابراین اجزای تشکیل دهنده آن و عمود بر محور گفته شده لغو می شوند.

حال ببینیم چه زمانی متفاوت است. به طور معمول ، هنگامی که یک نیروی خالص علیه یک بدن یا یک ذره وارد عمل می شود ، حرکت این خاص می تواند تغییر کند. در نتیجه ، حرکت زاویه ای نیز خواهد بود.

از طرف دیگر ، حفاظت زمانی اتفاق می افتد که گشتاور کنتور موجود را تغییر دهد. اگر آن گشتاور صفر باشد ، حرکت زاویه ای دائماً حفظ می شود. این نتیجه حتی در شرایطی که بدن کاملاً سفت و سخت نباشد ، همچنان معتبر است.

نمونه هایی از حرکت زاویه ای

همه اینها تئوری زیادی بوده است و بدون مثالهای عملی به خوبی قابل درک نیست. بیایید نمونه های عملی حرکت زاویه ای را ببینیم. در اولی ما اسکیت روی و سایر ورزشهایی را داریم که در آن نوبتها وجود دارد. هنگامی که یک اسکیت باز شروع به چرخش می کند ، او دستان خود را دراز می کند و سپس ما را در برابر بدن ما جمع می کند تا پاهای او را عبور دهد. این کار برای افزایش سرعت چرخش انجام می شود. هر زمان بدن به طور مداوم در نوسان باشد ، منقبض می شود. به لطف این انقباض می تواند سرعت چرخش خود را افزایش دهد. این امر به این دلیل است که واقعیت توانایی انقباض دست و پاها نیز باعث کاهش لحظه اینرسی می شود. از آنجا که حرکت زاویه ای حفظ می شود ، سرعت زاویه ای افزایش می یابد.

مثال دیگر این که چرا گربه ها روی پاهای خود فرود می آیند. اگرچه میزان اولیه حرکت ندارد ، اما اطمینان حاصل می کند که به سرعت هر دو پا و دم را بگویید تا اینرسی چرخش آن تغییر کند و بتواند از روی پا بیفتد. در حالی که آنها چرخش را انجام می دهند ، حرکت زاویه ای آنها صفر است زیرا چرخش آنها مداوم نیست.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید در مورد آن بیشتر بدانید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.