يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران

يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران، تعبر العلوم الفيزيائية عن المؤثرات المساهمة في تغير حال الجسم وتوليد عزم الدوران بأقل قوة ممكنة عند العمل على الجسم بقوة متعامدة مع أقرب نقطة قريبة إلى محور الدوران.

تعريف العزم في الفيزياء

يُطلق على عزم الدوران في الفيزياء اسم عزم الدوران أو عزم الدوران لقوة الدوران ويتم تعريفه على أنه مقياس لدرجة القوة المطبقة على الجسم لتدويره حول محور دورانه وينتج عن عزم الدوران أشكال مختلفة من الطاقة ويختلف عزم الدوران من جسم إلى آخر، كل جسم صلب له سرعة دوران معينة تختلف عن الجسم الآخر، وعزم الدوران يساوي حجم المكون العمودي للقوة على الجسم مع متجه السطح لمحور الدوران مضروبة في أقصر مسافة بين المحور وناقل القوة وهو ما يسمى بطول الذراع، ووحدة عزم الدوران في النظام المتري هي المتر نيوتن وترمز لها (نيوتن متر).

يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران

هناك العديد من العوامل الأساسية في توليد عزم الدوران، بما في ذلك المسافة من المحور وشدة قوة التأثير، فما مدى صحة البيان القائل بإمكانية توليد عزم الدوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية و عند أقرب نقطة لمحور الدوران

• البيان الصحيح.

تتضمن أمثلة الحركة الدورانية في حياتنا اليومية دوران الأرض حول محورها، مما يؤدي إلى تعاقب النهار والليل، وحركة الجزء العلوي في مدن الملاهي، وحركة العجلات والمحركات، وحركة عجلة القيادة للسيارة، وكلها حركة دورانية، وحركة المفصلات مثبتة في نهاية الباب، والتي تشكل حركة دورانية، وتمثل هي محور الدوران.

خطوات قياس عزم الدوران

يُعرَّف عزم الدوران بأنه القوة المطبقة على كائن لتدويره حول محور دورانه و يمكن قياس عزم الدوران في الفيزياء من خلال تطبيق المعادلة التالية

• T = F * r * sinθ

حيث تشير هذه الرموز إلى أن

• T عزم الدوران ووحدة قياسه نيوتن متر (نيوتن.متر).
• F القوة الخطية المطبقة ووحدة قياسها نيوتن (N).
• r يُعرّف على أنه طول ذراع القوة، وهو المسافة من محور الدوران إلى المكان الذي يتم تطبيق القوة فيه، ووحدة القياس الخاصة به المتر (م).
• θ الزاوية بين اتجاه تطبيق القوة (F) وطول ذراع القوة (R).

هناك حالات خاصة ينطبق عليها قانون الزوجين، وهي

• إذا كانت θ = 0، فهذا يعني أن اتجاه القوة في نفس اتجاه r (المسافة من محور الدوران إلى مكان تطبيق القوة)، ولن تسبب القوة أي دوران حول المحور، وبالتالي قيمة عزم الدوران = صفر.
• إذا كانت θ = 180، فهذا يعني أن الدافع نحو محور الدوران لن ينتج عنه أي دوران، وبالتالي قيمة عزم الدوران = صفر.
• إذا كانت θ = 90، فهذا يعني أن متجه القوة عمودي على متجه الموضع، أي أن متجه القوة متعامد مع متجه الموضع، وبالتالي فإن متجه القوة يساوي عزم الدوران مضروبًا في القوة الخطية المطبقة، حيث يكون الجيب 90 يساوي 1.