متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني .. وما هو قانون الحركة الدورانية

متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني ؟ يوجد العديد من الشروط الفيزيائية لتحقيق حالة الاتزان على مختلف الأجسام وذلك باختلاف القوة المؤثرة عليها، ولكن من أهم الشروط لتحقيق الاتزان الدوراني بأن تكون محصلة القوى المؤثرة على الجسم تساوي صفر.

قانون الحركة الدورانية وتعريفها 

هي حركة الجسم بسرعة منتظمة خطية باتجاه متغير ومقدار ثابت، أو هي الحركة التي تعتمد على عزم القوى[1]، وهي القوة المؤثرة على الجسم وتمكنه من الدوران حول مركزه أو محوره[2]. يوجد العديد من الأمثلة على الحركة الدورانية في الفيزياء مثل: حركة الإلكترونات حول الذرة، وحركة الكرة الأرضية ودورانها حول نفسها، واخيرًا حركة الكرة الأرضية حول الشمس.

العزم= (القوّة×المسافة×جاهـ) حيثُ إنَّ:

المسافة: هي المسافة بين المحور الذي يدور حوله الجسم والنّقطة التي تعرَّضت للقوّة.

الزّاوية هـ: فهي الزّاوية بين القوّة والمسافة.

متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني

ليتحقق الاتزان الدوراني لابد من توافر شرطيين أساسيين وهما:

• أن تكون محصلة عزوم القوى تساوي صفر ويسمى الاتزان الدوراني.
• أن تكون محصلة القوى المؤثرة على الجسم تساوي صفر ويسمى الاتزان الانتقالي.

فيما يكون الجسم في حالة استقرار إذا كان مركز الكتلة فوق قاعدة الجسم، والعكس بحال كان مركز الكتلة خارج قاعدة الجسم؛ مما يؤدي لدوران الجسم وانقلابه دون عزم إضافي ولتحديد مركز الكتلة لأي جسم يجب اتباع الخطوات التالية:

• تعليق الجسم من أي اتجاه وتركه بحاله حركية (يتأرجح) حتى يتوقف كليًا.
•  رسم خط رأسي من نقطة التعليق.
• اعادة تعليق الجسم من أي نقطة أخرى وتركه بحاله حركية (يتأرجح) حتى يتوقف كليًا.
•   رسم خط رأسي من نقطة التعليق الجديدة.
• تمثل نقطة التقاطع للخطين الرأسيين مركز كتلة الجسم.

يجدر الإشارة بأن مركز كتلة الأجسام المرنة كجسم الإنسان هو غير ثابت، بينما يكون مركز كتلة الأجسام الصلبة ثابتة الكثافة دائمًا في منتصف الجسم.

ختامًا نكون قد ارفقنا اجابة متى يكون الجسم في حالة اتزان ؟ في المقال أعلاه، ووضحنا كل من الحركة الدورانية، والقانون الخاص بها. وتكمن أهمية الحركة الدورانية في العديد من التطبيقات التي تلعب دورًا اساسيًا في استمرارية الحياة مثل: شروق الشمس وغروبها، و تبدل الفصول الأربعة.