الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي

كتابة حسام - تاريخ الكتابة: 27 يناير 2021 , 14:01
الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي

إن الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي تعتمد على مقدار القوة وعلى طول المسافة بين تأثير القوة ومركز الدوران، حيث إن العزم هو مقدار إمكانية القوة على تدوير الأجسام، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن عزم القوة، كما وسنوضح ما هي الوحدة المستخدمة في قياسها.

ما هو العزم في الفيزياء

العزم (بالإنجليزية: Torque)، هو مقياس القوة التي يمكن أن تتسبب في دوران الجسم حول محور ما، كما وإن القوة هي التي تجعل الجسم يتسارع في الحركية الخطية، لذا فإن عزم الدوران هو ما يجعل الجسم يكتسب التسارع الزاوي، ويعد عزم الدوران كمية متجهة، حيث يعتمد اإتجاه متجه عزم الدوران على إتجاه القوة على المحور، وفي الواقع إن أول ظهور لمفهوم العزم كان من خلال دراسات أرخميدس حول طرق إستخدام أنظمة الرافعات الميكانيكية، حيث وجد أرخميدس من خلال هذه الدراسات أن هناك عاملان رئيسيان يؤثران على مقدار عزم الدوران وهما كالأتي:[1]

  • شدة القوة (بالإنجليزية: Intensity of force): هي مقدار القوة المؤثرة في الجسم، حيث أنه كلما زادت القوة كلما زاد مقدار عزم الدوران.
  • طول الذراع (بالإنجليزية: Arm length): هي طول الذراع المسلط عليه القوة، وهي المسافة بين مركز الدوران ومكان تأثير القوة بشكل عامودي على الذرع، وكلما زاد طول الذراع كلما كان مقدار العزم الناتج أكبر عند ثبات مقدار القوة.

شاهد ايضاً: القوة التي تعطي شكل مسار المقذوف المنحنى هي قوة

الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي

إن الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي نيوتن.متر، ويرمز لها في المعادلة والصيغ الرياضية بالرمز N.m أو بالرمز العربي ن.م، حيث أن هذه الوحدة ناتجة من عملية ضرب مقدار القوة بوحدة النيوتن، في طول ذراع القوة بوحدة المتر، كما وإن العلاقة بين مقدار العزم ومقدار القوة هي علاقة طردية، والعلاقة بين العزم ومقدار طول الذراع هي طردياً ايضاً، وعند إستخدام قوانين العزم في الفيزياء يستخدم الرمز t للتعبير عن العزم، أما القوة يرمز لها بالرمز F، وطول ذراع القوة رمزها r، لذا يمكن صياغة قانون العزم على التحو الأتي:[2]

t = F × r
t = F r sinθ

حيث أن:

  • t ← هي العزم وتقاس بوحدة نيوتن.متر
  • F ← هي القوة المؤثرة على الجسم وتقاس بوحدة نيوتن.
  • r ← هي طول ذراع القوة وتقاس بوحدة المتر.
  • × ← هي إشارة الضرب التقاطعي، وهي عكس الضرب النقطي.
  • θ ← هي الزاوية بين إتجاه القوة وإتجاه ذراع القوة.

في الواقع يتم إعتبار العزم موجباً إذا دار بإتجاه دوران عقارب الساعة، ويعتبر سالباً إذا دار بعكس إتجاه دوران عقارب الساعة، وفي حال كانت القوة المطبقة تمر من نقطة تأثير العزم سيكون العزم يساوي صفر.

شاهد ايضاً: ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في الجسم …. امثلة تطبيقية على القوة المحصلة

ما هي حالات عزم القوة

هناك حالتين لعزم الدوران، وهما كالأتي:[2]

  • عزم الدوران الثابت (بالإنجليزية: Constant Torque): هو العزم الذي يحدث نتيجة تأثير القوة على الذراع لإنتاج دوران بسرعة زاوية ثابتة، دون وجود أي تسارع زاوي، ومن الأمثلة على هذه الحالة للعزم، هي مثل فتح باب الغرفة وهو مغلق.
  • عزم الدوران المتحرك (بالإنجليزية: Variable Torque): هو العزم الذي يحدث نتيجة تأثير القوة على الذراع لإنتاج دوران بسرعة زاوية متغيرة، مما يؤدي لوجود مقدار في التسارع الزاوي مع مرور الزمن، ومن الأمثلة على هذه الحالة للعزم، هي مثل محركات السيارات التي تنتج عزم دوران متغير وغير ثابت.

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن الوحدة الدولية لقياس عزم القوة هي نيوتن.متر، كما ووضحنا ما هو عزم القوة في الفيزياء، وذكرنا بالتفصيل القوانين المستخدمة في حساب العزم، وحددنا حالات عزم الدوران.

المراجع

  1. ^ khanacademy.org , Torque , 27/1/2021
  2. ^ courses.lumenlearning.com , Torque and Angular Acceleration , 27/1/2021
737 مشاهدة