الحركة الدائرية المنتظمة

ملخص الدرس

شكل (١): (أ) كرة تدور في مسار دائري بقوة شد نحو المركز، (ب) حركة الكرة في خط مستقيم مماس للمسار عند إفلات الخيط الحركات الدورية لو تأملت في حركة بندول الساعة الحائطية أو مكبس محرك السيارة أو حركة دقات قلبك أو موجة تنتشر في حبل أو حركة القمر حول الأرض أو حركة الأرض حول الشمس أو حركتها حول نفسها، تجد أن جميع هذه الحركات تكرر نفسها خلال فترات زمنية متساوية، هذا النوع الخاص من الحركات يسمى بالحركات الدورية (Periodic Motions). في هذه الوحدة ستدرس ثلاثة أنواع من هذه الحركات وهي الحركة الدائرية المنتظمة والحركة الاهتزازية والحركة الموجية وخواص كل منها. الحركة الدائرية المنتظمة The Uniform Circular Motion لمعرفة خصائص هذه الحركة أجرِ النشاط (١). تلاحظ بأنه لابد أن تشد الخيط حتى تجبر الكرة على الحركة في مسار دائري (لأن الكرة تحاول أن تتحرك في خط مستقيم والشد في الخيط يمنعها من ذلك). كلما ازداد مقدار سرعة الكرة كلما شعرت بأنه لابد من شد الخيط أكثر. إذا قُطِعَ الخيط أو أفْلِتَ فإن الكرة تتحرك في خط مستقيم مماس للمسار الدائري الذي كانت تسلكه لحظة الإفلات انظر الشكل (١ ب). إن الحركة التي تتحركها الكرة المربوطة بالخيط تسمى بالحركة الدائرية المنتظمة وهي حركة جسم على مسار دائري بسرعة خطية منتظمة (ع) مقدارها ثابت واتجاهها متغير. وهي حالة خاصة من الحركة الدائرية العامة التي يتحرك فيها الجسيم بسرعة م