الحركة الدائرية المنتظمة: خصائصها وقوانينها – العلوم الفيزيائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري

الحركة الدائرية المنتظمة: خصائصها وقوانينها

الحركة الدائرية المنتظمة (Uniform Circular Motion) هي حركة جسم على محيط دائرة بسرعة خطية ثابتة المقدار.

خصائص الحركة الدائرية

المسار: دائرة نصف قطرها R
السرعة الخطية (v): ثابتة المقدار، متغيرة الاتجاه (مماسة للمسار)
السرعة الزاوية (ω): ثابتة، ω = Δθ/Δt (rad/s)
الدور (T): الزمن اللازم لدورة كاملة، T = 2πR/v = 2π/ω
التردد (f): عدد الدورات في الثانية، f = 1/T

التسارع المركزي

على الرغم من ثبات مقدار السرعة، يوجد تسارع لأن اتجاه السرعة يتغير باستمرار. التسارع المركزي (Centripetal Acceleration) اتجاهه نحو مركز الدائرة: a_c = v²/R = ω²R

القوة المركزية

القوة المركزية (Centripetal Force) هي القوة اللازمة لإبقاء الجسم في مساره الدائري. F_c = m·a_c = m·v²/R = m·ω²R. أمثلة: قوة الجاذبية للقمر حول الأرض، قوة الاحتكاك للسيارة في المنعطف.

تطبيقات

الأقمار الصناعية في مداراتها، حركة الإلكترونات حول النواة، أجهزة الطرد المركزي، السباقات على المنعطفات.

تمارين

1. سيارة كتلتها 1000kg في منعطف نصف قطره 50m بسرعة 20 m/s. احسب القوة المركزية.
2. قمر صناعي يدور حول الأرض على ارتفاع 200km. نصف قطر مداره 6570km، سرعته 7.8 km/s. احسب تسارعه المركزي.

الحركة الدائرية المنتظمة: خصائصها وقوانينها – العلوم الفيزيائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري