لحظة القصور الذاتي هي ميل الكائن إلى الحفاظ على حالته الدورانية إما أن يظل ثابتًا أو يتحرك في دائرة.
لحظة القصور الذاتي مهمة جدًا في دراسة سلوك حركة الأجسام على هذه الأرض.
على سبيل المثال ، عند قلب قطعة من الرخام في البداية ، نرى الكرة تدور بسرعة كبيرة وبمرور الوقت تتوقف عن الحركة وتظل ثابتة.
حسنًا ، المثال أعلاه ناتج عن لحظة القصور الذاتي التي يميل الرخام إلى البقاء فيها أو الحفاظ على موضعه الأصلي. هناك العديد من الأمثلة على لحظات القصور الذاتي للأشياء في الحياة اليومية. لمزيد من التفاصيل حول اللحظة المادية للقصور الذاتي ، دعنا نفكر في التفسير التالي.
لحظة من الجمود
لحظة القصور الذاتي هي ميل الكائن إلى الحفاظ على حالته إما ثابتة أو متحركة. غالبًا ما يشار إلى لحظة القصور الذاتي هذه باسم القصور الذاتي للكائن.
لاحظ أن قانون القصور الذاتي أو قانون القصور الذاتي هو نفس المصطلح مثل قانون نيوتن الأول. صاغ هذا القانون إسحاق نيوتن ، الذي لا بد أننا التقينا به كثيرًا خلال المدرسة الإعدادية.
ينص قانون نيوتن الأول على أن الأشياء التي لا تمارسها قوى خارجية (قوى من الخارج) تميل إلى الحفاظ على حالتها. يحاول الكائن الحفاظ على حالته التي تعتمد بشكل كبير على لحظة الاكتئاب.
كلما زادت لحظة القصور الذاتي ، زادت صعوبة تحريك الجسم. على العكس من ذلك ، فإن لحظة القصور الذاتي ذات القيمة الصغيرة تجعل الكائن يتحرك بسهولة.
لحظة معادلة القصور الذاتي
جسم كتلته m له نقطة دوران بمسافة r ، معادلة لحظة القصور الذاتي مذكورة على النحو التالي.
معلومات:
م = كتلة الجسم (كجم)
ص = مسافة الجسم إلى محور الدوران (م)
يمكن اشتقاق وحدة العزم من الكميات المكونة بحيث تكون الوحدة الدولية (SI) هي كجم متر مربع.
اقرأ أيضًا: أكثر من 25 فيلمًا علميًا موصى به على الإطلاق [أحدث تحديث]بالإضافة إلى حل لحظة القصور الذاتي لنظام جسيم واحد كما هو موضح سابقًا. تصف لحظة القصور الذاتي أيضًا نظامًا متعدد الجسيمات ، وهو مجموع مكونات القصور الذاتي لكل مكون من مكونات نظام الجسيمات.
متقلب عند وصفها على النحو التالي
الترميز Σ (اقرأ: سيجما) هو مجموع n لحظات من القصور الذاتي لنظام الجسيمات.
لا تعتمد لحظة القصور الذاتي على الكتلة والمسافة إلى نقطة الدوران فقط. ولكنه يعتمد أيضًا بشكل كبير على شكل الأشياء مثل شكل قضيب أسطواني ، وحلقة كروية صلبة وما إلى ذلك ، ولكل منها لحظة مختلفة من القصور الذاتي.
إن صيغة الزخم لأشكال الأشياء العادية معروفة ومصاغة بطريقة عملية ، مما يسهل علينا تذكرها وحفظها.
مثال على لحظة من مشكلة القصور الذاتي
لتسهيل فهم المادة المتعلقة بلحظة القصور الذاتي ، يوجد أدناه مثال لمشكلة ما ومناقشتها حتى تفهم المزيد عن حل الأنواع المختلفة من أسئلة لحظة القصور الذاتي.
1. كرة كتلتها 100 جرام متصلة بحبل بطول 20 سم كما هو موضح في الصورة. لحظة القصور الذاتي للكرة حول المحور AB هي ...
نقاش:
إن عزم كتلة الكرة م = 0.1 كجم وطول حبل يبلغ ص = 0.2 م هي
2. يتكون النظام أدناه من 3 جسيمات. إذا كانت م 1 = 2 كجم ، م 2 = 1 كجم ، م 3 = 2 كجم ، حدد عزم القصور الذاتي للنظام عند الدوران وفقًا لما يلي:
أ) المحور P
ب) المحور س
نقاش:
3. جذع صلب كتلته 2 كجم وطول ساق صلب 2 متر. حدد لحظة القصور الذاتي للقضيب إذا كان محور الدوران في مركز القضيب!
نقاش:
لحظة القصور الذاتي هي قضيب صلب ، يقع محور الدوران في منتصف الجذع
4. حدد زخم القصور الذاتي لقرص صلب (صلب) كتلته 10 كجم ونصف قطره 0.1 متر ، إذا كان محور الدوران في مركز القرص ، كما هو موضح في الشكل!
نقاش:
اقرأ أيضًا: علماء الفيزياء النظرية وراء تطوير القنبلة الذريةالقرص الصلب لديه حالة من القصور الذاتي
5. حدد قيمة لحظة القصور الذاتي لكرة صلبة كتلتها 15 كجم ونصف قطرها 0.1 متر ، إذا كان محور الدوران في مركز الكرة ، كما هو موضح في الشكل!
نقاش:
زخم القصور الذاتي للكرة الصلبة التي يكون محور دورانها في المركز
6. بإعطاء قضيب رفيع بطول 4 أمتار وكتلة 0.2 كجم كما هو موضح أدناه:
إذا كانت لحظة القصور الذاتي للعمود في مركز كتلة القضيب هي I = 1/12 ML2 كبيرة ، حدد ما إذا كانت لحظة القصور الذاتي لمحور القضيب قد تحولت إلى اليمين بقدر متر واحد!
نقاش:
لحظة القصور الذاتي للقضيب الصلب ، يتم تكبير محور الدوران بمقدار r = 1 متر من المركز
