لحظة الزخم: ميزات ميكانيكا الجسم الصلب

لحظة الزخم: ميزات ميكانيكا الجسم الصلب
لحظة الزخم: ميزات ميكانيكا الجسم الصلب
Anonim

يشير الزخم إلى القوانين الأساسية والأساسية للطبيعة. يرتبط ارتباطًا مباشرًا بخصائص التناظر لفضاء العالم المادي الذي نعيش فيه جميعًا. بفضل قانون الحفظ ، يحدد الزخم الزاوي القوانين الفيزيائية المألوفة لنا لحركة الأجسام المادية في الفضاء. تحدد هذه القيمة مقدار الحركة الترجمية أو الدورانية.

الزخم الزاوي
الزخم الزاوي

لحظة الزخم ، وتسمى أيضًا "الحركية" و "الزاوي" و "المداري" ، هي خاصية مهمة تعتمد على كتلة الجسم المادي ، وخصائص توزيعها بالنسبة لمحور وهمي للدوران و سرعة الحركة. هنا يجب توضيح أن التناوب في الميكانيكا له تفسير أوسع. حتى الحركة المستقيمة التي تتجاوز نقطة ما بشكل تعسفي في الفضاء يمكن اعتبارها دورانية ، مع اعتبارها محورًا وهميًا.

صاغ الزخم الزاوي وقوانين الحفاظ عليه من قبل رينيه ديكارت فيما يتعلق بنظام متحرك تدريجيًا للنقاط المادية. صحيح أنه لم يذكر الحفاظ على الحركة الدورانية. بعد قرن فقط ، ليونارداستنتج أويلر ، ثم عالم سويسري آخر ، فيزيائي وعالم رياضيات دانييل برنولي ، أثناء دراسة دوران نظام مادة حول محور مركزي ثابت ، أن هذا القانون ينطبق أيضًا على هذا النوع من الحركة في الفضاء.

العزم الزاوي لنقطة مادية
العزم الزاوي لنقطة مادية

أكدت دراسات أخرى تمامًا أنه في حالة عدم وجود تأثير خارجي ، يظل مجموع ناتج كتلة جميع النقاط بالسرعة الإجمالية للنظام والمسافة إلى مركز الدوران دون تغيير. بعد ذلك بقليل ، عبر العالم الفرنسي باتريك دارسي عن هذه المصطلحات من حيث المناطق التي اجتاحت نواقل نصف قطر الجسيمات الأولية خلال نفس الفترة الزمنية. جعل هذا من الممكن ربط الزخم الزاوي لنقطة مادية ببعض الافتراضات المعروفة للميكانيكا السماوية ، وعلى وجه الخصوص ، مع الموقع الأكثر أهمية في حركة الكواكب بواسطة يوهانس كبلر.

زخم جسم صلب
زخم جسم صلب

الزخم الزاوي لجسم صلب هو المتغير الديناميكي الثالث الذي تنطبق عليه أحكام قانون الحفظ الأساسي. تنص على أنه بغض النظر عن طبيعة ونوع الحركة ، في حالة عدم وجود تأثير خارجي ، فإن كمية معينة في نظام مادة معزولة ستظل دون تغيير دائمًا. يمكن أن يخضع هذا المؤشر المادي لأي تغييرات فقط إذا كانت هناك لحظة غير صفرية للقوى المؤثرة.

يتبع هذا القانون أيضًا أنه إذا كانت M=0 ، فإن أي تغيير في المسافة بين الجسم (نظام النقاط المادية) والمحور المركزي للدوران سيؤدي بالتأكيد إلى زيادة أو نقصانسرعة ثورتها حول المركز. على سبيل المثال ، تقوم لاعبة الجمباز بأداء شقلبة من أجل القيام بعدة لفات في الهواء في البداية تقوم بدحرجة جسدها في كرة. وراقصات الباليه أو المتزلجين على الجليد ، أثناء قيامهم بالدوران ، ينشرون أذرعهم على الجانبين إذا كانوا يريدون إبطاء الحركة ، وعلى العكس من ذلك ، اضغط عليهم على الجسم عندما يحاولون الدوران بسرعة أكبر. وهكذا ، يتم استخدام القوانين الأساسية للطبيعة في الرياضة والفن.

موصى به: