عزم الدوران مقابل القوة: تحليل مقارن


في هذه المقالة ، سوف نتعامل مع التحليل المقارن لعزم الدوران مقابل القوة.

عند تطبيقها على أي مادة ، فإن القوة هي أحد أشكال الفعل التي تسبب تغييرًا في الشكل والحركة والخصائص. بالمقارنة ، يمكن اعتبار عزم الدوران قوة تدخل حيز التنفيذ دائمًا أثناء دوران أي جسم عند نقطة محور ثابتة. الفرق الرئيسي هو أن القوة تحدث خطيًا ، بينما يحدث عزم الدوران أثناء الحركة الدورانية.

سمات المقارنةطوق معدني للعنقالقوة
    معنىالطريقة البسيطة التي يمكننا من خلالها تحديد عزم الدوران هي مقدار القوة المطبقة لجعل الجسم يدور على محوره عند نقطة ثابتة.تُعرَّف القوة ، بشكل عام ، بأنها شكل إجراء الدفع أو السحب الذي يتسبب في تغيير الشكل أو الحركة في الكائن.
نوع الحركةيتم ملاحظة عزم الدوران دائمًا في الحركة الدورانية.تُلاحظ القوة دائمًا في الحركة الخطية.
طبيعة التسارعالتسارع الزاويالتسارع الخطي
تعبير رياضيτ = F × r × sin θF = م × أ
وحدة المعايير الدوليةيتم التعبير عنها دائمًا بوحدة Nm (نيوتن - متر)يتم التعبير عنها دائمًا في نيوتن (N).
طبيعة الكميةإنه ناقل في الطبيعةحتى القوة هي ناقل في الطبيعة
الكمية المشتقةيتم الحصول على الزخم الزاوي إذا تم اشتقاق عزم الدوران باستخدام كمية الوقت.إذا تم اشتقاق القوة باستخدام كمية الوقت ، يتم الحصول على الزخم الخطي.
نظام اللغة الإنجليزية لوحدة القياسيتم قياسه باستخدام Feet-pound ، وهي وحدة قياس إنجليزية.يتم قياسه باستخدام الجنيه في وحدة القياس الإنجليزية.
مثالعمل التروس في أي محركرفع أي شيء

الاختلافات المذكورة أعلاه هي بعض التحليلات المقارنة الأساسية لعزم الدوران مقابل القوة. يعتبر كل من العزم والقوة شكلاً من أشكال العمل الذي يساعد على إزاحة أي مادة أو جسم. لكن الاختلاف الكبير بينهما هو نوع الحركة التي يعمل أحدها في الدوران بينما يحدث الآخر في مسار خطي.

عزم الدوران والقوة: تحليل مفصل

يمكن فهم كل من عزم الدوران والقوة على النحو التالي ،

طوق معدني للعنق

عزم الدوران هو نوع من القوة يتم ملاحظته عادة في الأجسام الدوارة. إنه إجراء دفع أو شد لا مفر منه يستخدم على أي شخص لجعله يخضع للدوران على محوره الثابت. يشير عزم الدوران أحيانًا إلى قوة الدوران ، لحظة الدوران ، إلخ. يتغير المصطلح فقط ، لكن مرجع عزم الدوران يظل كما هو.

عزم الدوران مقابل القوة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

القوة

يمكن تعريف القوة في الفيزياء بأنها شكل حركة الدفع أو السحب عند تطبيقها على أي مادة تجعلها تتحرك في مسار خطي. يتم استخدامه بالفعل لتغيير موضع شكل المادة. للقوة عدة أنواع ، مثل الجاذبية ، والساكن ، والاحتكاك ، وما إلى ذلك.

عزم الدوران مقابل القوة
 
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الآن لفهم طبيعة عزم الدوران والقوة.

طبيعة كميات العزم والقوة

يشير عزم الدوران والقوة إلى كل من الإزاحة وحجم الجسم الذي يتم تطبيق حركة الدفع أو السحب عليه.

  • كل من عزم الدوران و القوة كميات متجهة.
  • تعتمد القوة على كتلة الجسم ، بينما يعتمد عزم الدوران على الزاوية.
  • تعتمد القوة على التسارع الخطي للمادة أو الجسم بينما عزم الدوران على تسارع الدوران.
  • يعتمد عزم دوران الجسم على إجراء الدفع أو السحب المؤدي إليه وهو نفسه حتى في حالة القوة.
  • حتى عزم الدوران يعتمد على زاوية الإزاحة بين الأجسام.

هذه بعض الكميات الأساسية لكل من القوة والعزم.

أمثلة مختلفة لعزم الدوران

المختلف أمثلة على عزم الدوران التي نراها في الحياة الواقعية مذكورة أدناه ،

  • يعتبر عزم الدوران مفيدًا في التروس التي تلعب دورًا أساسيًا في عمل محركات الاحتراق.
  • في آلية القفل والمفتاح ، يعتبر عزم الدوران قوة أساسية في تدوير المفتاح ؛ كلما زاد عزم الدوران ، يساعد على فتحه بسرعة.
  • ويلاحظ أيضًا عزم الدوران في دوران المروحة.
  • يعد عمل مقبض الباب أيضًا مثالًا أساسيًا على عزم الدوران.
  • ويلاحظ أيضًا عزم الدوران في الأجهزة الكهربائية مثل الخلاطات والمطاحن وما إلى ذلك.
عزم الدوران مقابل القوة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الآن دعنا نعرف الأمثلة الأساسية للقوة.

أمثلة مختلفة للقوة

فيما يلي الأمثلة المختلفة للقوة التي تظهر في الحياة الواقعية ،

  • عند المشي والجري والركض والقفز وما إلى ذلك ، تتطلب كل هذه الإجراءات القوة.
  • أثناء ممارسة أي رياضة مثل ضرب كرة الجولف وركل الكرة ، تتطلب كرة الريشة القوة لتدخل حيز التنفيذ.
  • حتى أثناء رفع صندوق أو دفع شيء ما ، فإن القوة ضرورية.
  • أثناء القيام بالأعمال المنزلية الضرورية مثل غسل الملابس ، يتطلب تنظيف الأوساخ القوة.
عزم الدوران مقابل القوة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الآن ل تعرف التعبيرات الرياضية لكلا عزم الدوران والقوة.

اقرأ المزيد: مثال على الكهرباء الساكنة

التعابير الرياضية للعزم والقوة

يتم تقديم التفسيرات التفصيلية للتعبيرات الرياضية للعزم والقوة على النحو التالي ،

طوق معدني للعنق

تتم كتابة الصيغة الأساسية لحساب عزم الدوران من الناحية الرياضية كما هو موضح ،

                                                          τ = F × r × sin θ

هنا،

يشير F إلى مقدار القوة التي تؤثر على الجسم

يشير r إلى الطول بين السطح الذي تعمل عليه القوة وزاوية الحركة الدوارة

الخطيئة θ تشير إلى زاوية القوة المؤثرة على الجسم

τ يشير إلى مقدار عزم الدوران الذي يعمل على الجسم ، والذي يشار إليه بالكلمة اليونانية tau.

القوة

من الناحية النظرية ، يمكن تعريف القوة على أنها قياس الجهد المبذول لجعل الجسم يتحرك ؛ تُحسب القوة الكلية من خلال دراسة كل من كتلة الجسم وتسارعه.

الصيغة المستخدمة لقياس القوة موضحة أدناه ،

                               F = م × أ

هنا،

يشير F إلى القوة المطلوبة لتشغيل الكائن.

يشير م إلى كتلة الجسم التي تعمل عليها القوة.

تشير أ إلى العجلة التي تخبرنا عن سرعة الجسم.

الآن لدراسة المهم حقائق عنم وعزم الدوران.

حقائق مهمة حول القوة وعزم الدوران

المهم حقائق عزم الدوران ويمكن إعطاء القوة بالنظر إلى حركتها وكميتها.

  • يساعد كل من عزم الدوران والقوة الجسم على الخضوع للحركة.
  • يتبعون فئات مختلفة من قوة المسار في الخطي وعزم الدوران في الدوران.
  • يشكل عزم الدوران والقوة اتجاه الإزاحة وحتى مقدار حجمه.
  • يتم الحصول على الزخم المحسوب باستخدام القوة مثل الزخم الخطي للجسم، بينما يتم الحصول على عزم الدوران كزخم زاوي.
  • يتم الحصول على التسارع المحسوب باستخدام القوة على أنه التسارع الخطي للجسم ، بينما يتم الحصول على التسارع من عزم الدوران التسارع الزاوي.
  • يتم تمثيل عزم الدوران باستخدام نيوتن متر ، بينما يتم تمثيل القوة باستخدام نيوتن.
  • تعتمد قوة أي مادة على الكتلة والتسارع ، بينما يعتمد عزم الدوران على زاوية القوة.
  • كل من عزم الدوران والقوة هما نفس أشكال الحركة التي تعمل في وسائط مختلفة.

كان كل شيء عن تحليل مقارن من عزم الدوران مقابل القوة.

اذكر العلاقة بين عزم الدوران وقوة الجسم؟

العلاقة النموذجية بين عزم الدوران والقوة هي إجراءات محددة يتم إجراؤها على الأشياء بحركات مختلفة.

لنفكر في التعبير الرياضي لكل من عزم الدوران والقوة. يمكننا القول أن عزم الدوران يعتمد على زاوية الدوران التي يحدث عندها الدوران والقوة على التسارع والكتلة. كلاهما مزيج من كميات فيزيائية محددة.

اقرأ المزيد: الاحتكاك الساكن مقابل الاحتكاك الحركي

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة

ما هو التعريف البسيط للقوة المتعلقة بالحركة؟

سيكون هناك قدر من القوة كلما لزم الأمر التفاعل بين هيئتين.

فيما يتعلق بالحركة ، يمكننا أن نقول أن القوة التي هي حركة دفع وسحب ، مطلوبة لتشكيل التفاعل بين أي شيئين لتنغمس في الحركة فيهما. لكي تحدث الحركة ، يلزم وجود قوة.

ما هو التعريف البسيط لعزم الدوران؟

في الفيزياء ، يمكننا تحديد عزم الدوران كشكل من أشكال القوة التي تساعد على الدوران جسد.

إنه نوع من القوة يحدث عادة في حركة دورانية. عند تطبيقه على جسم ، فهو إجراء يمنحه ميلًا للدوران في مسار معين.

كيفية هل يمكننا اشتقاق القوة من عزم الدوران؟

يمكننا اشتقاق القوة من عزم الدوران بدلالة الكينماتيكا التي تحدث فيها.

عزم الدوران هو نوع من القوة التي تعمل على أي جسم لجعله يتحرك في المسار الدائري ؛ يتم قياسه على أنه منتج مقدار القوة وإزاحته العمودية من المحور الثابت لمسار الدوران. بالمقارنة ، القوة محسوبة على طريق مستقيم.

هل القوة دائما مساوية لعزم الدوران؟

لا يمكن أن تكون القوة وعزم الدوران متماثلين لأنهما يجعلان الأشياء تتحرك في حركات مختلفة.

نظرًا لأن كلا العملين على طول مسارات مختلفة يتطلبان قدرًا مختلفًا من الجهد لجعل الجسم يدخل في إزاحة على طول المسارين الخاصين بهما.

راجافي أشاريا

أنا Raghavi Acharya ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء بتخصص في مجال فيزياء المادة المكثفة. امتلاك فهم جيد جدًا في Latex و gnu-plot و octave. لطالما اعتبرت الفيزياء مجالًا جذابًا للدراسة وأنا أستمتع باستكشاف المجالات المختلفة لهذا الموضوع. في وقت فراغي ، أشرك نفسي في الفن الرقمي. تهدف مقالاتي إلى تقديم مفاهيم الفيزياء بطريقة مبسطة للغاية للقراء. دعنا نتواصل من خلال - LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/raghavi-cs-260a801b1 معرف البريد الإلكتروني: raghavics6@gmail.com

آخر المقالات