كل شيء في هذا الكون متماسك من قبل القوى المختلفة التي تعمل فيما بينها. قوة الجاذبية ، وقوة الطرد المركزي ، وقوة الجاذبية ، وعزم الدوران ، والعزم ، والزخم ، والعديد من الأعمال الأخرى على كل منها. العمل الذي نقوم به ، كيف نقوم به ، كل عمل ممكن ممكن بسبب قوى أصغر أو أكبر بين الأسطح.
عزم الدوران مقابل القوة
الفرق بين عزم الدوران والقوة هو أنه وفقًا للنظام الدولي للوحدات ، والمعروف أيضًا باسم وحدة SI ، يتم التعبير عن عزم الدوران في نيوتن متر (N-m) ، بينما يتم التعبير عن القوة في نيوتن (N). أيضًا ، يُعتبر عزم الدوران ناقلًا كاذبًا ، بينما يُقال إن القوة متجه حقيقي.
عزم الدوران هو القوة التي يتم تطبيقها على أي جسم ، مما يجعله يدور حول محوره. يتم التبرع بمصطلح Torque بالحرف اليوناني "τ" ، والذي يتم تهجئته على أنه "تاو". يعتمد على القوة والمسافة بين القوة والزاوية والزاوية التي تعمل عليها.
القوة هي أي فعل يسبب الحركة في أي جسم. يعتمد المصطلح على قوانين نيوتن الثلاثة ، جنبًا إلى جنب مع كتلة الجسم وتسارع الجسم. يُقال أن المشتق الزمني للقوة هو الزخم الخطي.
جدول المقارنة بين عزم الدوران والقوة
| معلمات المقارنة | عزم الدوران | فرض |
| تعريف | يتم تعريفه على أنه القوة عند تطبيقه على كائن ينتج عنه تدويره على محوره. | يتم تعريفه على أنه أي إجراء ينتج عنه حركة الكائن. |
| نوع التسارع | يظهر التسارع الزاوي دائمًا. | يظهر تسارع خطي |
| معادلة | τ = F × r × sin θ | F = م × أ |
| وحدة si | نيوتن متر | نيوتن |
| وحدة قياس اللغة الإنجليزية | قدم الجنيه | جنيه |
ما هو عزم الدوران؟
بكلمات بسيطة ، يُعرَّف عزم الدوران بأنه القوة المؤثرة على جسم ما ، مما يجعله يدور حول محوره. يتغير معنى واسم المصطلح وفقًا لمجال الدراسة حيث يُشار إليه أحيانًا باللحظة ، ولحظة القوة ، وقوة الدوران ، إلخ.
يعتمد عزم دوران الجسم على القوة المؤثرة عليه ، والمسافة بين القوة والزاوية ، والزاوية التي يعمل عليها. من الناحية الرياضية ، يكون التعبير الخاص بحساب عزم الدوران كما يلي -
τ = F × r × sin θ
حيث F = القوة المؤثرة على الجسم
r = المسافة بين منطقة القوة المؤثرة والزاوية
sin θ = الزاوية التي تعمل فيها القوة
تُعرف τ في التعبير باسم "تاو" وهي كلمة بالحرف اليوناني تُستخدم للإشارة إلى حجم عزم الدوران. يقال أن وحدة SI الخاصة بعزم الدوران هي نيوتن متر (N-m).
يُقال أن المشتق الزمني لعزم الدوران هو الزخم الزاوي. ومن المعروف أنه ناقل كاذب.
بعض الأمثلة على عزم الدوران على أساس الحياة اليومية هي -
ما هي القوة؟
تُعرَّف القوة بأنها فعل يجلب الحركة في كائن أو يبقيه في حالة حركة. هناك العديد من أنواع القوى التي يمكن تصنيفها - قوة الجاذبية ، والاحتكاك ، والتوتر السطحي ، وغيرها الكثير.
من الناحية النظرية ، يمكن قياس القوة عن طريق حساب كتلة الجسم والتسارع الذي يتحرك فيه الجسم باستمرار أو يتحرك فيه. ومن الناحية الرياضية ، يتم التعبير عنها على النحو التالي -
F = م × أ
حيث م = كتلة الجسم
أ = تسارع الجسم
يقال إن وحدة SI للقوة هي نيوتن (N) ، بينما وفقًا لوحدات القياس الإنجليزية ، يتم التعبير عن القوة بالجنيه.
يُقال أن المشتق الزمني للقوة هو الزخم الخطي. أيضًا ، من المعروف أنه المتجه الحقيقي وله اتجاه محدد له. ومع ذلك ، ليس لها حجم.
بعض الأمثلة على القوة المتعلقة بالحياة اليومية هي -
الاختلافات الرئيسية بين عزم الدوران والقوة
استنتاج
تعتمد حياتنا اليومية على القوى التي تعمل بين السطح. حتى بالنسبة لأدنى عمل أو أصغر ، فإن أي نوع من القوة سوف يتأثر به. على سبيل المثال ، تستخدم النباتات قوى التماسك والالتصاق لنقل جزيئات الماء داخل جسم النبات بالكامل ، أي الأوراق والفاكهة والجذر والساق. مثال آخر ، أثناء المشي ، تعمل قوة الاحتكاك على الأرض وأقدام الشخص الذي يمشي.
يُقال إن عزم الدوران هو نوع من القوة التي تجعل الجسم يدور حول محوره ، في حين أن القوة هي فعل يساعد فقط في حركة أي جسم. أيضًا ، يعتمد عزم الدوران على القوة التي يعمل بها جنبًا إلى جنب مع المسافة بين القوى وعلى الزاوية التي يعمل فيها على التباين مع القوة ، فهو يعتمد بشكل أساسي على كتلة الجسم وتسارعه (جنبًا إلى جنب مع كل قوانين نيوتن الثلاثة).
يمكن أن يكون العاملان عاملين مهمين لأي عمل يتعين القيام به ؛ لذلك ، فإن التعبير عنهما هو نيوتن متر ونيوتن.
مراجع
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0099239905600350
- https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.16260
- https://escholarship.org/uc/item/0w3342zg
- https://link.springer.com/article/10.1007/s00421-002-0638-9
