حاسبة الوزن الدوراني

مفهوم الوزن الدوراني أساسي لفهم ديناميكيات الأجسام الدوارة. وهو جانب أساسي في الفيزياء يساعد في دراسة الحركة الزاوية.

الخلفية التاريخية

تُعزى دراسة الحركة الدورانية إلى أعمال السير إسحاق نيوتن، الذي وضع قوانين الحركة. وينبع مفهوم الوزن الدوراني، على الرغم من عدم تعريفه صراحةً في أعماله، من قانونه الثاني للحركة عند تطبيقه على الديناميكيات الدورانية.

صيغة الحساب

صيغة حساب الوزن الدوراني (RW) هي:

\[ RW = m \times r \times a \]

حيث:

• \(RW\) هو الوزن الدوراني (نيوتن)،
• \(m\) هي الكتلة (كيلوجرام)،
• \(r\) هو نصف القطر (متر)،
• \(a\) هو التسارع الزاوي (راديان/ثانية²)

مثال على الحساب

إذا كان لديك جسم دوار كتلته 2 كيلوجرام، ونصف قطره 0.5 متر، وتسارعه الزاوي 4 راديان/ثانية²، فإن الوزن الدوراني يُحسب كالآتي:

\[ RW = 2 \times 0.5 \times 4 = 4 \text{ نيوتن} \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

يُعد الوزن الدوراني ذا أهمية في تصميم الأنظمة والمكونات الميكانيكية، مثل التروس والعجلات، لضمان تحملها للقوى الناتجة أثناء الدوران. كما أنه مهم في دراسة الأجرام السماوية ومداراتها.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو التسارع الزاوي؟

   • التسارع الزاوي هو معدل تغير السرعة الزاوية مع الزمن، ويقاس بوحدة الراديان لكل ثانية مربعة (راديان/ثانية²).

2. كيف يؤثر نصف القطر على الوزن الدوراني؟

   • الوزن الدوراني يتناسب طرديًا مع نصف القطر. فزيادة نصف القطر مع ثبات الكتلة والتسارع الزاوي ستؤدي إلى زيادة الوزن الدوراني.

3. هل يمكن تطبيق هذه الصيغة على أي جسم دوار؟

   • نعم، يمكن تطبيق الصيغة على أي جسم يخضع لتسارع زاوي منتظم، بافتراض أن توزيع الكتلة منتظم أو يمكن تبسيطه إلى نموذج كتلة نقطية.

توفر هذه الآلة الحاسبة طريقة بسيطة لحساب الوزن الدوراني للجسم، مما يجعلها أداة قيّمة للطلاب والمهندسين والفيزيائيين العاملين مع الأنظمة الدوارة.