عند استبدال عجلات الدراجات بعجلات ذات قطر أصغر، بنفس المسافة والوقت؟، هناك تغيير خطير يتناسب مع نصف قطر العجلات، وهو أحد دروس الفيزياء المهمة جدًا التي تُعطى للطلاب في المراحل المتقدمة من الدراسة لتعريفهم بمفهومي التردد والسرعة الزاوية.
ما هو مفهوم التردد؟
يُعرّف التردد في العلوم الفيزيائية بأنه عدد الموجات التي تمر عبر نقطة معينة في وقت واحد، حيث يتم تعريفه على أنه عدد المرات التي يدور فيها جسم معين حول محوره أو عدد المرات التي يكرر فيها الجسم حركة ثابتة أثناء فترة زمنية معينة. ما يلي هو عندما يقوم الجسم بإجراء نفس التغييرات بدءًا من نقطة معينة ثم يعود إلى تلك النقطة، ويكرر هذه العملية عدة مرات خلال فترات زمنية محددة، حيث يتم تعريف الدورة على أنها الوقت الذي يتحرك فيه الجسم من النقطة. البدء والعودة إليها مرة أخرى الوقت الذي يستغرقه الجسم لإكمال دورة كاملة هو 20 ثانية، وبالتالي فإن التردد هو معكوس وقت الدورة، أو 1/20 دورة في الثانية، أي 0.05 دورة في الثانية يتم تحديد نصف القطر مرة واحدة أو كل ثانية ويتم قياس التردد الزاوي بالراديان (وهي وحدة الزاوية) في الثانية.
عند استبدال عجلات الدراجات بعجلات ذات قطر أصغر، خلال نفس المسافة والوقت
عند استبدال عجلات الدراجة بعجلات ذات قطر أصغر، خلال نفس المسافة والوقت نفسه، فإن الإجابة هي أن سرعتها الزاوية تزيد ويزداد عدد الثورات ويتم توفير الخيارات التالية:
- تنخفض سرعته الزاوية ويزداد عدد الثورات
- تزداد سرعته الزاوية ويزداد عدد الثورات
- تنخفض سرعته الزاوية ويقل عدد الثورات
تم اختيار الخيار السابق بناءً على تعريف السرعة الزاوية، والتي تمثل الزاوية التي يدور بها الجسم في وقت واحد.
ما هو مفهوم السرعة الزاوية؟
إنه الوقت الذي يستغرقه الجسم لإحداث ثورة كاملة حول مركزه، أو مقدار الزاوية التي يصنعها الجسم بمحور ثابت خلال تردد زمني. تُقاس الزوايا عادةً بوحدات الدرجات وتمثل كل ثورة 360 درجة وتُقاس السرعة الزاوية بعدد الدورات خلال فترة زمنية. الراديان، أي كل نصف دورة في الثانية يساوي 180 درجة مئوية في الثانية، وهو ما يعادل π / 60 راديان، والتسارع الزاوي هو مقدار التغير في السرعة الزاوية خلال وقت واحد أو خلال ثانية واحدة.
في الختام، تمت الإجابة على سؤال عند استبدال عجلات الدراجات بعجلات ذات قطر أصغر، خلال نفس المسافة والوقت، ووجد أن الإجابة هي أن سرعتها الزاوية تزداد وعدد الدورات يزداد، ومفهوم التردد والمفهوم السرعة الزاوية.