عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، فإنه وخلال نفس المسافة، والزمن

عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، فإنه وخلال نفس المسافة، والزمن ؟، يحدث تغيير جدي يناسب مع نصف قطر العجلات، وهي من دروس الفيزياء الهامة جدًا والتي تعطى لطلاب في مراحل دراسية متقدمة بهدف تعريفهم بمفاهيم التردد والسرعة الزاوية.

ما هو مفهوم التردد

يتم تعريف التردد في العلوم الفيزيائية على أنه عدد الموجات التي تعبر خلال نقطة معينة في واحدة الزمن، كما يعرف على أنه عدد المرات التي يدور بها جسم محدد حول محوره، أو عدد المرات التي يكرر بها جسم حركة ثابتة خلال فاصل زمني معين، ويقال عن جسم ما أنه يتبع حركة دورانية وذلك عندما يقوم الجسم بإجراء نفس التغيرات ابتداءً من نقطة محددة ثم يعود إلى تلك النقطة، ويكرر هذه العملية عددًا من المرات خلال فواصل زمنية ثابتة، حيث تعرف الدورة على أنها المرة التي يتحرك بها جسم من نقطة البداية ويعود إلها مرة أخرى، فإذا كان الزمن الذي يستغرقه جسم لإكمال دورته بشكل كامل هو 20 ثانية عندها يكون التردد هو مقلوب زمن الدورة أو هو 1\20 دورة بالثانية أي 0.05 دورة بالثانية، ويتم قياس واحدة التردد القياسية بالهرتز، وأما التردد الزاوي فهو مقدار الزاوية التي يرسمها الجسم بحركته الدورانية مع نصف القطر في واحدة الزمن أو في كل ثانية، ويقاس التردد الزاوي بالراديان( وهي وحدة قياس الزاوية) على ثانية.[1]

شاهد أيضًا: السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m

عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، فإنه وخلال نفس المسافة، والزمن

عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، فإنه وخلال نفس المسافة، والزمن، الإجابة هي سرعتها الزاوية تزداد وعدد الدورات يزداد ، وقد وردت الخيارات التالية:

• سرعتها الزاوية تقل وعدد الدورات يزداد
• سرعتها الزاوية تزداد وعدد الدورات يزداد
• سرعتها الزاوية تقل وعدد الدورات يقل

وقد تم اختيار الخيار السابق بناء على تعريف السرعة الزاوية والتي تمثل الزاوية التي يدور بها الجسم خلال واحدة الزمن، فكلما زاد عدد الدورات في الثانية تزداد السرعة الزاوية وكلما قل عدد الدورات في الثانية تقل السرعة الزاوية.

ما هو مفهوم السرعة الزاوية

السرعة الزاوية هي المعدل الزمني الذي يستغرقه الجسم ليدور دورة كاملة حول مركزه، أو مقدار الزاوية التي يصنعها الجسم مع محور ثابت خلال واحدة الزمن، يتم تمثيل هذا الإزاحة بالزاوية θ الواقعة بين خط  مستقيم يقع على جسم وخط  مستقيم على المحور، ويمكن اعتبار السرعة الزاوية بأنها أحد أشكال التردد.
وتقاس الزوايا عادة بشكل شائع بوحدة الدرجات وكل دورة تمثل 360 درجة، وتقاس السرعة الزاوية بعدد الدورات خلال فاصل زمني، وفي علوم الفيزياء تقاس الزاوية بالراديان والسرعة الزاوية بوحدة راديان على ثانية، حيث يمكن التحويل بين الدرجات والراديان كما يلي: كل درجة تساوي π / 180 راديان، أي أن كل نصف دورة في الثانية تعادل 180 درجة مئوية في الثانية، وهي تعادل π / 60 راديان، والتسارع الزاوي هو مقدار تغير السرعة الزاوية خلال واحدة الزمن أو خلال ثانية.[2]

وفي الختام تمت الإجابة على سؤال عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، فإنه وخلال نفس المسافة، والزمن، وقد تبين أن الإجابة هي سرعتها الزاوية تزداد وعدد الدورات يزداد، كما تم تعريف مفهوم التردد ومفهوم السرعة الزاوية.