ماذا يسمى التغير في الزاوية اثناء دوران الجسم

كتابة: شيرين السيد آخر تحديث: 31 ديسمبر 2020 , 11:05

ماذا يطلق على التغير في الزاوية اثناء دوران الجسم

يسمى التغير في الزاوية أثناء دوران الجسم بالإزاحة ، والإزاحة هي المسافة التي يتحركها الجسم في اتجاه معين ، ويمكن تعريف إزاحة الجسم على أنها الحركة الكلية للجسم من نقطة البداية إلى الموضع النهائی للجسم ، وإذا فرضنا أن A هو الموضع الأول لنقطة ، و B هو الموضع النهائي ، والخط المستقيم الموجه من A إلى B هو الإزاحة ، والإزاحة هي كمية متجهة لأنها لها حجم واتجاه.[1]

معادلة الإزاحة

معادلة الإزاحة هي كما يلي:

S = S F – S i

  • حيث تكون  S  هي الإزاحة
  • S i هي الوضعية الأولية
  • S F هي المركز النهائي

والإزاحة لا تكون موجبة دائمًا ، ويمكن أن تكون صفر أو سالبة أيضًا ، فإذا كان الاتجاه الموجب على يمين الأصل ، فإن الإزاحة سالبة وتعني أن الجسم قد تحرك باتجاه يسار الأصل ، ويعتمد قياس موضع الجسم على المكان الذي نختار فيه وضع الأصل.

والإزاحة من الموضع الأول s_i إلى الموضع النهائي s_f لا تعتمد على موضع الأصل ، هذا لأن الإزاحة تعتمد فقط على الاختلاف بين الموضعين ، وليس المواضع نفسها.

الفرق بين الإزاحة والمسافة

المسافة والإزاحة كميتان متشابهتان ، ولكن هناك بعض الأختلافات أيضًا بينهم ، فالمسافة هي كمية قياسية تشير إلى مقدار الأرض التي غطاها جسم ما أثناء الحركة.

والإزاحة عبارة عن كمية متجهة تشير إلى مدى بُعد الجسم عن مكانه ، وهو التغيير الإجمالي للجسم في الموضع.

أمثلة على الفرق بين الإزاحة والمسافة 

المثال الأول: ماذا سيكون إزاحة فريق سباق التتابع إذا بدأوا في المدرسة وركضوا 16 كم وانتهوا مرة أخرى في المدرسة؟

الحل

سيكون إزاحة العدائين 0 كم ، وبينما قطعوا مسافة 16 كيلومترًا ، لم يتم إزاحتهم على الإطلاق ، وينتهون من حيث بدأوا ، لذلك فإن حركات الرحلة ذهابًا وإيابًا لها إزاحة صفر.

المثال الثاني: يسافر رجل لمسافة 250 كيلومترًا إلى الشمال ثم يتجه إلى الجنوب لمسافة 105 كيلومترات ليأخذ صديقًا ، ما هو مجموع الإزاحة ؟

الحل

  • موقف البداية  Si = 0.
  • موقعه النهائي SF  هي المسافة المقطوعة شمالًا مطروحًا منها المسافة المقطوعة جنوبًا.
  • حساب الإزاحة  S =  SF – Si
  • د = (250 كم في الشمال – 105 كم في الجنوب) – 0
  • د = 145 كم باتجاه الشمال.
  • لذلك سيكون الإزاحة 145 كم باتجاه الشمال.[2]

إزاحة الزاوية وتسارع الزاوي

تعتبر الحركة الدورانية أكثر تعقيدًا من الحركة الخطية ، وتشبه معادلات الأجسام الدوارة معادلات الحركة للحركة الخطية ، فيما يلي نتعرف على إزاحة الزاوية وسرعة الزاوية والتسارع الزاوي وهم من عناصر الحركة الدورانية :

إزاحة الزواية

في العجلة الدوارة هي الزاوية بين نصف قطر في بداية ونهاية فترة زمنية معينة ، وحدات Si راديان ، ومتوسط السرعة الزاوية تكون (ω ، أوميغا) ، مقاسة بالراديان في الثانية،  وهو

تسارع الزاوي

(α،  ألفا) لديه نفس شكل الكمية الخطية ، ويتم التعبير عن التسارع الزاوي على النحو التالي: ويقاس بالراديان / ثانية / ثانية أو راديان / ثانية 2 .

وتكون العجلة التي تتدحرج دون انزلاق في خط مستقيم ، والإزاحة الأمامية للعجلة تساوي الإزاحة الخطية لنقطة مثبتة على الحافة ، d = S = rθ

أمثلة على إزاحة الزواية وتسارع الزواي

عجلة تتدحرج دون أنزلاق ، وفي هذه الحالة يكون متوسط ​​السرعة الأمامية للعجلة هو v = d / t = ( r θ) / t = r ω ، حيث r هي المسافة من مركز الدوران إلى نقطة السرعة المحسوبة ، واتجاه السرعة مماس لمسار نقطة الدوران.

متوسط تسارع العجلة إلى الأمام هو و α ، a T = r(ω f − ω o)/ t = rα ويعتبر عنصر التسارع هذا مماسيًا لنقطة الدوران ويمثل السرعة المتغيرة للجسم ، والاتجاه هو نفسه متجه السرعة.

والمكون الشعاعي للتسارع الخطي هو a r = v 2r = ω 2 r.[3]

ما هو رد فعل الإزاحة

تفاعلات الإزاحة هي تفاعلات كيميائية مهمة جدا في الكيمياء ، وتم استخدامها بعدة طرق في مختلف المجالات ، على سبيل المثال نستخدم الطلاء الكهربائي لمنع الأجسام الحديدية من الصدأ والتي تعتمد على تفاعل الإزاحة ، ويسمی نوع التفاعل الذي يتم فيه إزاحة جزء من مادة متفاعلة ، بواسطة مفاعل آخر وهو تفاعل الإزاحة ، ويسمی أيضا برد فعل بديل ، حيث يتم استبدال أيون متفاعل بأيون آخر من المادة المتفاعلة

Jlio – Fe + CusO 40 Feso 4 + Cu

أنواع تفاعلات الإزاحة

هناك نوعان من تفاعلات الإزاحة وهما تفاعل إزاحة واحدة ، ورد فعل إزاحة مزدوجة :

رد فعل الإزاحة المفرد

تسمى التفاعلات التي يحل فيها عنصر ما محل عنصر آخر من الملح أو المركب تفاعلات الإزاحة المفردة ، وتسمى هذه أيضا بتفاعلات الاستبدال الفردي ، ويمكن كتابة التمثيل العام أيضا

A+ ق أس + B

وبشكل عام ستحدث تفاعلات الإزاحة المفردة إذا كان المعدن B أكثر تفاعلا من A ، وفي هذه التفاعلات يزيح المعدن الأكتر تفاعلا المعدن الأقل تفاعلا من الملح ، على سبيل المثال البوتاسيوم أكثر تفاعلا من المغنيسيوم ، ولذلك البوتاسيوم يحدث التفاعل بین كلوريد البوتاسيوم والمفتیسیوم على النحو التالي:  2K + MgCI 2 2KCI + Mg

رد فعل الإزاحة المزدوج

تلك التفاعلات التي تقوم فيها الكاتيونات والأنيونات من المواد المتفاعلة بتبديل الأماكن مع تفاعلات الإزاحة المزدوجة مع بعضها البعض أو استبدال بعضها البعض ،  ويمكن تمثيلها على النحو التالي: AB + CD O CB + AD

على سبيل المثال تفاعل الإزاحة المزدوجة يحدث في التفاعل بين نترات الفضة وكلوريد الصودیوم ويمكن تمثيلها على النحو التالي: AGNO 3 + NaCI AGCI + NaNO 3

تطبيقات تفاعلات الإزاحة

ردود فعل الإزاحة لها العديد من التطبيقات في مختلف المجالات وفيما يلي بعض منها:

  • يتم استخدامه في لحام الثرمیت ، حيث يقوم الألمنيوم بإزاحة الحديد من أكسیده.
  • تمت مقاضاته في صناعة الصلب ، حيث يقوم الكربون بإزاحة الحديد من أكسیده.
  • یستخدم بشكل كبير في استخراج المعادن.
  • يتم استخدامه في عسر الهضم الحمضي.
  • يستخدامه في قياس الضوء اللهب. [4]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق