ماذا يسمى التغير في الزاوية اثناء دوران الجسم

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.

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.

يعتمد الإزاحة من الموضع الأول s_i إلى الموضع النهائي s_f فقط على الفرق بين الموضعين، وليس على مكان الموضع الأول، وذلك لأن الإزاحة تعتمد فقط على الفرق بين المواضع وليس على المواضع أنفسها.

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.

يُعرف التحريك بأنه كمية متجهة تُشير إلى مدى بُعد الجسم عن مكانه، وهو التغيير الإجمالي لموضع الجسم.

أمثلة على الفرق بين الإزاحة والمسافة 

المثال الأول: ماذا سيحدث إذا بدأ فريق سباق التتابع في المدرسة وركض 16 كيلومترا وعادوا إلى المدرسة؟

الحل

لم يتم إزاحة العدائين على الإطلاق بالرغم من قطعهم مسافة 16 كيلومترًا، حيث بدأوا وانتهوا في نفس المكان، لذلك فإن حركات الرحلة ذهابًا وإيابًا لها إزاحة صفر.

المثال الثاني: يسافر رجل مسافة 250 كيلومترا شمالا ثم يتجه جنوبا لمسافة 105 كيلومترات ليلتقي بصديقه، فما مجموع المسافة الإجمالية

الحل

• موقف البداية  Si = 0.
• موقعه النهائي SF  هي المسافة المقطوعة شمالًا مطروحًا منها المسافة المقطوعة جنوبًا.
• حساب الإزاحة  S =  SF – Si
• المسافة = (250 كم شمالًا – 105 كم جنوبًا) – 0
• د = 145 كم باتجاه الشمال.
• بالتالي، سيكون الإزاحة باتجاه الشمال مقدارها 145 كم.

إزاحة الزاوية وتسارع الزاوي

تعد الحركة الدورانية أكثر تعقيدا من الحركة الخطية، وتشبه معادلات الأجسام الدوارة معادلات الحركة الخطية. فيما يلي معلومات حول إزاحة الزاوية وسرعة الزاوية والتسارع الزاوي، وهي 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 ω = Δθ/Δt

تسارع الزاوي

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

تؤدي العجلة التي تتدحرج دون انزلاق في خط مستقيم، ويكون الإزاحة الأمامية للعجلة متساوية مع الإزاحة الخطية لنقطة مثبتة على الحافة، ويتم تمثيل ذلك بالمعادلة d = S = rθ

أمثلة على إزاحة الزواية وتسارع الزواي

تتحرك العجلة بسرعة متوسطة دون الانزلاق، ويتم حساب السرعة الأمامية للعجلة بالمسافة التي تقطعها على المدار خلال الزمن، والتي يمكن حسابها باستخدام الزاوية المدارية ونصف قطر المدار، وتكون اتجاه السرعة مماسًا لمسار نقطة الدوران، ويتم حساب المسافة من مركز الدوران إلى نقطة السرعة.

متوسط تسارع العجلة إلى الأمام يساوي α و aT = r (ωf – ωo) / t = rα، ويعتبر هذا العنصر من عناصر التسارع مماسيا لنقطة الدوران، ويمثل السرعة المتغيرة للجسم، حيث يكون اتجاهه نفس اتجاه السرعة.

يتمثل المكون الشعاعي للتسارع الخطي في a r = v²/r = ω²r.

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

لردود الفعل الزمنية عدة تطبيقات في مختلف المجالات، وفيما يلي بعض منها:

• يتم استخدامه في لحام الثرميت، حيث يقوم الألومنيوم بإزالة الأكسجين من الحديد.
• تم مقاضاته في صناعة الصلب، حيث يتم إزاحة الحديد من أكسيده بواسطة الكربون.
• یستخدم بشكل كبير في استخراج المعادن.
• يتم استخدامه في عسر الهضم الحمضي.
• يستخدامه في قياس الضوء اللهب.