تسمى المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة ب

تسمى المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة ب، من الأسئلة الشائعة في الفيزياء ، حيث أن المسافة العمودية من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة تمثل أحد جوانب العلاقة بين عزم دوران القوة وتأثيرها على الجسم ، وسوف نتعلم حول المسافة العمودية من محور الدوران إلى النقطة التي تعمل فيها القوة بالتفصيل.

تسمى المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة ب

ما هو عزم القوة‌

يُعرّف عزم الدوران بأنه مقدار القوة التي يمكن أن تؤثر على جسم ما وتجعله يدور حول محور معين ، والعزم هو ما يسبب التسارع الزاوي لجميع الكائنات ، وبناءً على ذلك ، يمكن تعريف عزم الدوران على النحو التالي: القوة الخطية الناتجة عن قوة عزم الدوران ، وتسمى النقطة التي يدور فيها الجسم على طول محور الدوران ، ويرمز لها بالحرف اليوناني Τ أو τω لعزم الدوران في المعادلات الفيزيائية والحسابات ، ووحدة قياس قوة عزم الدوران هو نيوتن متر أو نيوتن لكل متر ، ويرمز له في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز التالي: Nm أو باللغة العربية بالرمز: ن. م ، لأن تلك الوحدة ناتجة عن عملية ضرب مقدار القوة ، وهو بوحدة النيوتن ، بالمسافة بين محور الدوران ونقطة تأثير القوة ، وهي وحدة المتر.

بعد معرفة تعريف عزم القوة سنتعرف على ما يسمى بالمسافة الرأسية من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة ، وسيتم تقديم هذه الإجابة في الآتي:

• تسمَّى المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة بذراع القوة.

حيث يتم قياس مسافة ذراع القوة بوحدة الأمتار وتضرب قيمتها في مقدار شدة القوة المقاسة بوحدة نيوتن لتنتج عزم الدوران الذي يتم قياسه بالنيوتن متر. ذراع القوة كلما زاد مقدار عزم الدوران ، وأحد الأمثلة على ذلك أنه إذا كانت هناك قوة مؤثرة على ذراع القوة ومقدارها 5 نيوتن ، وكان طول ذراع القوة في ذلك الوقت 2 متر ، سيكون العزم الناتج عن هذه القوة 10 نيوتن ، وسنحصل على عزم أكبر من 20 نيوتن متر ، وبالتالي سيتضاعف عزم القوة مع مضاعفة طول ذراع القوة.

التسارع الزاوي لعجلات السيارات التي يبلغ نصف قطرها 0.5 متر وتسارع خطي 6.5 متر / ثانية 2 يساوي

العلاقة الرياضية لقانون عزم القوة

كما هو مذكور أعلاه ، ينتج عزم القوة من ضرب القوة في طول ذراع القوة ، لذلك يمكن تضمين العلاقة الحسابية بين ذراع القوة ومقدار القوة للحصول على عزم القوة كما يلي:

• عزم القوة = طول ذراع القوة × شدة القوة
  Τ = f × r
  Τ = f r sinθ

حيث يشير الرمز إلى عزم الدوران ، ويرمز الرمز F إلى مقدار القوة المؤثرة على الذراع ، ويشير الرمز r إلى طول ذراع القوة ، و θ الزاوية بين اتجاه القوة والاتجاه من ذراع القوة ، ويعتبر عزم الدوران موجبًا إذا كان يدور في اتجاه دوران عقارب الساعة ، ويعتبر عزم الدوران سالبًا إذا كان يدور في عكس اتجاه عقارب الساعة.

العوامل المؤثرة في عزم الدوران

لا يوجد سوى عاملين رئيسيين يؤثران على مقدار عزم الدوران Τ ، وسنناقش كل منهما فيما يلي:

• قيمة القوة: نظرًا لأنه كلما زادت قيمة القوة المؤثرة على الذراع ، زادت كمية عزم الدوران أو قوة عزم الدوران ، لأن العلاقة بين القوة وعزم الدوران هي بالتأكيد علاقة مباشرة.

• المسافة من محور الدوران إلى نقطة تأثير القوة: وكلما زادت تلك المسافة ، زادت كمية العزم الناتج عندما تكون نفس القدر من القوة ثابتة.