11 أمثلة على التسارع الزاوي: نظرة تفصيلية وحقائق


في هذه المقالة ، سنرى العديد من أمثلة التسارع الزاوي مع نظرة ثاقبة.

كائن يحمل حركة دائرية يربط العجلة الزاوية. فيما يلي قائمة بأمثلة على التسارع الزاوي: -

موتور كهربائي

يعمل المحرك الكهربائي على مبدأ الكهرومغناطيسية. عند تزويده بالتيار الكهربائي ، ينتج الملف الموجود في المحرك المجال المغناطيسي الذي يختبر عزم الدوران ويدور المحرك. يساعد على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يتم حساب سرعة المحرك على أنه الدوران في الدقيقة (rpm).

دوامة الخيل

الشخص الذي يجلس على لعبة Merry-go-round يختبر قوة الجاذبية تعمل تجاه نقطة المركز ، وقوة الطرد المركزي إلى الخارج. تلغي كلتا القوتين ، مما يبقي الجسم سليمًا على المقعد وفي اتجاه الحركة.

أمثلة التسارع الزاوي
جولة مرح.
الصورة الائتمان: Pixabay

هناك تغيير في السرعة الزاوية للدوامة أثناء تسريع العجلة وإبطائها. يستمر اتجاه السرعة الشعاعية لأي شخص في التغير وهو ما يتناسب مع السرعة الزاوية ومسافة الكرسي الذي يجلس عليه الشخص من مركز دوامة دائرية.

عجلة فيريس

تتسارع عجلة العبّارات عند أ سرعة ثابتة ، وتختلف سرعتها فقط في بداية الرحلة وفي النهاية تتباطأ. نظرًا لوجود تغيير في السرعة الزاوية لعجلة العبّارات ، في حين أن التسريع لأعلى أو لأسفل يرتبط بالتسارع الزاوي ؛ خلاف ذلك ، لديها تسارع زاوي ثابت.

عجلة فيريس؛
الصورة الائتمان: Pixabay

يمكننا كتابة معادلة حركية للسرعة الزاوية لعجلة العبّارات على النحو التالي

دمج المعادلة أعلاه ،

التربيع eqn (1) على كلا الجانبين

من إكن (2) ،

باستخدام هذا في eqn أعلاه ، لدينا معادلة حركية ثالثة.

خلاط

بسبب دوران العمود المرفقة بالشفرات المستخدمة في الخلاط ، تدور الشفرات لطحن الخلاط. يتم تنظيم سرعة المحرك من خلال الطاقة التي يتم توفيرها للآلة والتي تزيد أو تقلل الدورات في الثانية لمقرنات المحرك. نظرًا لاختلاف السرعة الزاوية لمقرن المحرك ، يختلف معدل التسارع الزاوي وفقًا لذلك.

صاروخ

يدور عمود على الآلة عند إمداد التيار الكهربائي الذي ينتج عنه الدوارات المتصلة بالأعمدة لتسريعها. سيؤدي دوران واحد للدوار إلى إزاحة الوعاء الخارجي المملوء بالمزيج بطول محيط الدوار.

يوفر السرعة الزاوية من الطاحونة تختلف في تغيير مصدر الطاقة أثناء بدء تشغيل الجهاز وخلعها من مصدر الطاقة.

الجرافيترون

ترتفع السرعة الزاوية للجرافيترون تدريجياً وباستمرار حتى تصل قوة الطرد المركزي المؤثرة على الجسم إلى النقطة الملحمية التي لا تسقط عندها ، حتى بعد إزالة الصفيحة الموجودة أسفل قدم شخص يقف في الجرافيترون بسبب الجاذبية.

هذا شيء مثير لتختبره في مدينة الملاهي. تتغير سرعة الجرافيترون باستمرار ، وبالتالي يكون هناك تسارع زاوي للجرافيترون. قوة الطرد المركزي هي المسؤولة عن بقاء الجسم ملتصقًا بجدار الجرافيترون ومنع الشخص من السقوط تحته.

عجلة سيارة

السرعة الزاوية للعجلة تعتمد على سرعة السيارة. العجلة الزاوية للعجلة تساوي التغير في السرعة الزاوية للعجلة.

سيارة؛ حقوق الصورة: Pixabay

المسافة التي تقطعها دورة واحدة لعجلة السيارة تساوي محيط العجلة. كلما زاد قطر العجلة كلما قل حجمها السرعة الزاوية ، وبالتالي سيكون أقل هو التسارع الزاوي بالعجلة.

مراوح

عند وضع الطاقة على المروحة ، تدور المراوح في البداية بسبب الطاقة المخزنة في مكثف المروحة ، ثم خذ السرعة تدريجيًا حيث يختبر محرك المروحة عزم الدوران بسبب المجال الكهرومغناطيسي.

مروحة سقف،
الصورة الائتمان: Pixabay

يتم تنظيم سرعة دوران المروحة من قبل المنظم وتتغير عن طريق تبديل القابس لنطاقات طاقة مختلفة. نرى الاختلافات في السرعة الزاوية للمروحة ، ومن ثم فهي مثال على التسارع الزاوي.

طواحين الهواء

طاحونة هوائية يحول طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية طاقة. بالنسبة لمراوح دوران الطاحونة ، يتم توصيل عمود الدوران بالمراوح ومن ثم يتم توصيله بالمحرك لزيادة عدد دورات المروحة لإنتاج كمية كبيرة من الطاقة. يتم تخزين الطاقة الكهربائية المنتجة في المولد.

طاحونة.
الصورة الائتمان: Pixabay

تعتمد الطاقة المنتجة على عدد دورات المروحة التي تحكمها السرعة الزاوية التي تتفاوت مع سرعة الرياح. ومن ثم ، فإن معدل تسريع المراوح يختلف.

بكرة

البكرة عبارة عن عجلة مصممة لإزاحة الأشياء بسهولة أو رفعها لتقليل استخدام القوة العضلية عن طريق تغيير اتجاه القوة المطبقة.

انظر الصورة المصدر
بكرة؛ حقوق الصورة: جلوبال سبيك

يعتمد التسارع الزاوي للبكرة على السرعة الزاوية للبكرة التي تتغير بمرور الوقت. تتسارع البكرة عن طريق شد طول الخيط المرتبط بالبكرة.

البندول في حركة توافقية بسيطة

يتأرجح بندول في حركة توافقية السرعة الزاوية عمل زاوية بين أعلى نقطة أولية ونهائية مما يقلل بمرور الوقت. تنخفض سرعة البندول أيضًا بسبب قوة الاستعادة وسحب الهواء.

هناك تغيير مستمر في السرعة الزاوية للبندول والتي تتناقص بمرور الوقت ؛ ومن هنا التسارع الزاوي البندول في حركة توافقية بسيطة هو سلبي.

قراءة المزيد عن كيف تجد التسارع الزاوي الثابت: مشاكل وأمثلة.

الأسئلة المتكررة

س 1. تبدأ عجلة العبّارات في حالة الراحة بالتسارع بسرعة زاوية تبلغ 4 م / ث في 8 ثوانٍ. ما العجلة الزاوية لعجلة العبّارات؟

معطى:

ωf = 4 م / ث

ωi = 0

ر = 8 ث

ωf = ωi + α t

4 = 0+ α * 8

α = 4/8 = 0.5 م / ث2]

س 2. ضع في اعتبارك كائنًا في حركة دورانية. تعطى المعادلة الإزاحة الزاوية للجسم θ = 3πt2 + t + 6π + 2 أوجد السرعة الزاوية والتسارع الزاوي للجسم.

معطى:

السرعة الزاوية معطاة

يوفر التسارع الزاوي من الكائن

ما هو التسارع الزاوي المداري؟

جسم يتحرك في حركة مدارية مع التركيز على المركز مما يجعل الزاوية θ عند الإزاحة.

يسمى التغيير في السرعة الزاوية للجسم في حركة مدارية بسبب اختلاف الزوايا فيما يتعلق بالوقت التسارع الزاوي المداري.

انقر لقراءة المزيد عن 16+ تغيير في أمثلة التسريع.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات

الارتباط هل يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟ 7 حقائق

هل يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا؟ 7 حقائق

التنفس هو عملية مستمرة تحدث طوال الوقت في جميع الكائنات الحية لتوفير الطاقة. دعونا نكتشف ما إذا كان التنفس الخلوي يحدث في الميتوكوندريا. الميتوكوندريا حيث ...

الارتباط هل تحتوي شبكية الإندوبلازمية على غشاء؟ 7 حقائق كاملة

هل شبكية الإندوبلازمية لها غشاء؟ 7 حقائق كاملة

الشبكة الإندوبلازمية هي شبكة غشائية من الخلايا حقيقية النواة تمتد عبر السيتوبلازم. دعونا نناقش ما إذا كان يحتوي على غشاء. يحتوي المستقيم الإندوبلازمي على غشاء ...