وحدات قياس عزم القصور الذاتي
نوتج حساب عزم القصور الذاتي
شرح جميع وحدات قياس عزم القصور الذاتي وكيفية حساب مقاييس عزم القصور الذاتي بوصفة صيغ رياضية في النظام الدولي والعرفي في الولايات المتحدة
مرحباً بكم أعزائي الزوار طلاب وطالبات في صفحة موقعنا النورس alnwrsraby.net العربي نرحب بكل زوارنا الكرام الناشطين في البحث عن الحلول والاجابات والمعلومات الصحيحة في شتى المجالات التعليمية والثقافية يسرنا بزيارتكم أن نقدم لكم الأن وحدات قياس عزم القصور الذاتي
عزم القصور الذاتي في الفيزياء هو مقياس كمي للقصور الدوراني لجسم ما أي الممانعة التي يبديها الجسم الذي يدور حول محور بسرعة معينة تحت تأثير عزم دوران (قوة الدوران). يُمكن أن يكون المحور داخليًا أو خارجيًا ويمكن أن يكون ثابتًا أو غير ثابت. ومع ذلك، يُحدد عزم القصور الذاتي بـ I دائمًا مع أخذ المحور بعين الاعتبار، ويُعرّف على أنه مجموع نواتج الضرب لكل كتلة نقطية من المادة (بفرض الكتلة الإجمالية مكونة من عدة كتل نقطية) في مربع بعدها عن المحور.
يوضح الشكل كرتين فولاذيتين ملحومتين بقضيب AB موصول بقضيب آخر OQ عند النقطة C.
عند إهمال كتلة القضيب AB وافتراض أن كل الجسيمات لكتلتي الكرتين m تتركز على مسافة r من القضيب OQ، يكون عزم القصور الذاتي
( I = 2mr^2)
تُعد وحدة قياس عزم القصور الذاتي وحدة قياس مُركبة. ففي النظام الدولي SI تُحسب m بالكيلوغرام و r بالمتر، لذلك تكون وحدة قياس عزم القصور الذّاتي كيلوغرام * متر مربع.
في النظام العُرفي في الولايات المتحدة تُحسب m بوحدة قياس تسمى سبيكة slugs
( 32.2 رطل = 1 سبيكة)
ويُقاس r بالقدم، لذلك تكون وحدة قياس عزم القصور الذاتي سبيكة * قدم مربع.
يمكن حساب عزم القصور الذّاتي لأي جسم له شكل يمكن وصفه بواسطة صيغة رياضية عادةً عن طريق حساب التفاضل والتكامل لهذا الجسم. يمكن تقريب عزم القصور الذّاتي للقرص الموجود في الشكل أعلاه لـ OQ عن طريق تقسيمه لعدد من الحلقات الرفيعة، ثم حساب كتلتها، وضرب الكتلة بمربع المسافة عن OQ، وجمع نواتج الضرب.
باستخدام التكامل الرياضي، تتم عملية الجمع تلقائيًا والجواب يكون
( I = mR^2 / 2.)
أما بالنسبة للجسم الذي له شكل لا يوصف رياضيًا، يمكن حساب عزم القصور الذاتي عن طريق التجربة
توظف إحدى التجارب العلاقة بين زمن تأرجح البندول الملتوي (النواس الفتل) وعزم القصور الذاتي للكتلة المعلقة. لنفترض أن القرص في الشكل أعلاه عُلّق بسلك OC مثبت عند O، فإذا بُرِم ثم تحرر سوف يتأرجح حول OC. يعتمد زمن التأرجح الكامل على صلابة السلك وعزم القصور الذاتي في القرص؛ كلما كان القصور الذاتي أكبر كان الوقت أطول