جسم يدور بمعدل ثابت يكون تسارعه الزاوي أحد الأسئلة المدرسية من منهج الفيزياء، ويبحث الطلاب عن إجابة هذا السؤال للوصول إلى الإجابة النموذجية الصحيحة التي يمكنهم الرجوع إليها للتأكد من صحة إجاباتهم. الأجوبة التي تنمي مهاراتهم البحثية ومعرفتهم، ومن خلالها سنوضح لك الإجابة على هذا السؤال بالتفصيل من خلال الأسطر التالية.
التسارع الزاوي
التسارع الزاوي هو معدل التغير الزمني في السرعة الزاوية، ويُشار إليه بالحرف اليوناني ألفا (α)، ويُقاس التسارع الزاوي بالراديان / ثانية، ويُرمز إليه بـ (راديان / ثانية)، وتكون قيمة التسارع الزاوي موجبة إذا مقدار السرعة الزاوية يزيد أو ينقص في اتجاه عكس عقارب الساعة، وتكون القيمة سالبة إذا زادت السرعة الزاوية في نفس الاتجاه، أو إذا انخفضت أيضًا عكس اتجاه عقارب الساعة في ثلاثة أبعاد.
أنواع التسارع الزاوي
يستخدم قانون نيوتن للحركة لوصف العلاقة بين عزم الدوران والتسارع الزاوي فيما يتعلق بالحركة الدورانية للجسم. أنواع التسارع الزاوي حسب معادلات الحركة كالتالي:
- التسارع الثابت: هو القيمة الثابتة لعزم الدوران الكلي الذي يمارس على جسم ما، مما ينتج عنه معادلة ثابتة لقيمة التسارع الزاوي.
- التسارع غير الثابت: يتغير عزم الدوران والتسارع بمرور الوقت، وفي هذه الحالة يتم إنتاج معادلة تفاضلية.
الجسم الذي يدور بمعدل ثابت له عجلة زاويّة
التسارع الزاوي هو مقدار التغير في السرعة الزاوية فيما يتعلق بالوقت، وفي حالة السرعة الزاوية الثابتة، إذن θ = t وهكذا، تكون α منتظمة وغير متغيرة. سؤال نموذجي:
- الجسم الذي يدور بمعدل ثابت ليس له عجلة زاويّة.