متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني .. وما هو قانون الحركة الدورانية، وضع علماء الفيزياء بعض القوانين الأساسية التي تهدف إلى دراسة مختلف الظواهر الطبيعية التي نصادفها في حياتنا اليومية، فإذا ما أردنا أن نعرف متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني علينا أن تكون لدينا دراية بما هو قانون الحركة الدورانية الذي يتم الاعتماد عليه في تحديد حالة الاتزان الدوراني تلك، و التي تعتبر حركة كوكب الأرض الدورانية حول نفسها واحدة من أشهر و أعظم الأمثلة عليها على الإطلاق.
ما هو قانون الحركة الدورانية
القانون الذي يقاس باستخدامه السرعة المنتظمة الخطية لأي جسم يتحرك بشكل دائري هو قانون الحركة الدورانية، و الذي يشار إليه بأنه واحد من أهم و أبرز القوانين الفيزيائية الذي وضعه علماء الفيزياء خلال القرن التاسع عشر ميلادي، حيث أنه يحدد متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني بالإضافة إلى تحديد سرعة حركة الجسم ذو المسار الدائري و تمكنه من إكمال دورة واحدة حول نفسه أو مركزه، و هذه أبرز الأمثلة التي تم استخدام قانون الحركة الدورانية في دراستها:
- حركة الكرة الأرضية الدورانية حول نفسها.
- حركة الكرة الأرضية الدورانية حول الشمس.
- حركة الإلكترونات الدورانية حول الذرة.
- دوران بندول الساعة حول مركزه.
- حركة دوران كواكب المجرة حول الشمس.
نص قانون الحركة الدورانية
إذا ما أردنا معرفة متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني فعلينا أن نعتمد على قانون الحركة الدورانية، حيث ينص هذا القانون الفيزيائي الهام على أن قوة العزم الدوراني تساوي حاصر ضرب كل من القوة و المسافة و جيب الزاوية المتمثلة في الزاوية بين القوة و المسافة، أي أن نص قانون الحركة الدورانية هو : العزم= (القوّة×المسافة×جاهـ).
تعريف الاتزان الدوراني
بالنظر إلى متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني و معرفة ما هو قانون الحركة الدورانية يمكن القول بأن تعريف الاتزان الدوراني من الناحية العلمية يمكن أن ينحصر بحالة السكون أو الاعتدال الحركي التي تصل إليها الأجسام الصلبة في حالة الاستقرار التام، بحيث لا يؤثر عليها أي مؤثر خارجي و تحافظ على حركة دورانية ثابتة في حال زادت قوى العزم الخاصة بها فقط.
متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني
وفقا لما ذكر في كتب العلوم الفيزيائية المختلفة، التي اعتمد الباحثين القائمين عليها على قانون الحركة الدورانية في تحديد متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني، فإنه يوجد هناك شرطين أساسيين يجب أن يوجدان في الجسم للوصول إلى هذه الحالة الاتزانية، و هما كل مما يلي:
- أن يكوون عزم الدوران يساوي صفرا.
- أن تكون قوة القوة المؤثرة على الجسم تساوي صفرا.
الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني
تجدر الإشارة إلى أن بعض الطلبة يختلط الأمر عليهم أثناء دراسة قانون الحركة الدورانية و تحديد متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني، و ذلك بسبب وجود أكثر من حالة لحالات الاتزان الفيزيائي، حيث أن هناك فرقا واضحا بين الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني على سبيل المثال، فالأول يعني حركة الثبات الواضحة عند انتقال الأجسام من مكان لآخر من حالة السكون بأي اتجاه كان، في حين أن الثاني فهو مرتبط بشكل أساسي بالحركة الدورانية حول مركز معين بشكل دائري.
يتم توضيح متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني وما هو قانون الحركة الدورانية في مقررات مادة الفيزياء لطلبة المرحلة الثانوية، و ذلك لكونها من القوانين الفيزيائية الأساسية التي اعتمد عليها العلماء عبر التاريخ في دراسة حركة كوكب الأرض حول الشمس على سبيل المثال لا الحصر.