يتم تحقيق الاتزان الدوراني على أي جسم، بغض النظر عن حجمه، عندما يتم توازن القوى المؤثرة عليه مع عزم هذه القوى، ويعتمد ذلك على دراسة مدى تأثير هذه القوى على الجسم.
يتم عرض شرحٍ لحالة الاتزان الدوراني على موسوعتنا، حيث يتم توضيح الشروط اللازمة لحدوث هذه الحالة، وهي أن يكون مجموع القوى المؤثرة على الجسم يساوي الصفر، وأن تكون محصلة عزوم القوى الدورانية حول الجسم تساوي الصفر أيضًا، وكذلك سيتم الحديث عن أنواع الاتزان الدوراني.
متى يكون الجسم في حالة اتزان دوراني
لتحقيق التوازن الدوراني، يجب أن تتوفر شرطين يتعلقان بالقوى والعزم، أو بالأحرى، يجب أن يتوافر محصلة لكل منهما:
- القوة: تُعدّ حالة تساوي محصلة القوى المؤثرة على الجسم صفر شرطًا أساسيًا لتحقيق الاتزان الدوراني، حيث يجب أن تكون مجموعة القوى المؤثرة على الجسم، بغض النظر عن حجمه، متوازنة.
- العزم: يعتمد الحركة على العزم كعنصرٍ أساسيّ، ومن ثَمَّ يجب توفُّر القوة والعزم لتحقيق حالة الاتزان الدوراني بشرط أنَّ محصلة عزوم القوى تساوي الصفر.
- يثبت الجسم إذا كان مركز الكتلة فوق قاعدته، وإذا كان مركز الكتلة خارج القاعدة فإن الجسم ينقلب ويدور بدون عزم.
تعريف الاتزان في الفيزياء
- يعني التوازن توزيع الأوزان بشكل متساوٍ بين كفتي الميزان، حيث يتم تحقيق التوازن عندما تكون الأوزان والأحجام متساوية في الكفتين، ويمثل هذا المثال شرحًا مبسطًا لمفهوم “مجموعة القوى المؤثرة تساوي الصفر.
- وفقًا لقانون نيوتن الأول الذي يقول (إذا لم تؤثر قوة خارجية على جسم ساكن، فسيبقى هذا الجسم ساكنًا، وإذا لم تؤثر قوة خارجية على جسم متحرك في خط مستقيم، فسيستمر هذا الجسم في الحركة على نفس المسار)، وبناءً عليه، يتبع حدوث حالة الاتزان عدم وجود قوة خارجية تؤثر على الجسم أثناء وجوده في حالة السكون.
- بالإضافة إلى وجود القوى المتعادلة، حيث تلغي كل قوة منهم الأخرى، يتحقق بذلك الاتزان الفيزيائي.
شروط الاتزان
تتطلب تحقيق هذا التوازن بعض الشروط اللازمة لتوفرها، وتشمل هذه الشروط:
- في حال واجه الجسم مجموعة من القوى المؤثرة عليه، يجب أن تكون مجموعة هذه القوى في نفس الاتجاه، في حين يكون الجسم في الاتجاه المعاكس، وذلك لإلغاء التأثيرات الناتجة عن تلك القوى وتحقيق التوازن.
- الشرط الثاني: يتطلب على كل قوة مؤثرة على الجسم أن تتحرك في خط مستقيم أو في نفس المنحنى، وإلا فإنه سيتحرك الجسم حول نفسه.
أنواع الاتزان الفيزيائي
هناك ثلاثة أنواع من الاتزان الفيزيائي وهي
- الاتزان المستقر
- الاتزان القلق
- الاتزان المحايد
سنشرح في الجزء التالي الأنواع الآتية بالترتيب على النحو التالي:
- الاتزان المستقر: عندما يتحقق الاتزان المستقر في جسم ما، يحافظ الجسم على هذا الاتزان حتى عند تعرضه لقوة خارجية، وعلى الرغم من أنه قد يتأثر بشكل مؤقت بتلك القوة الخارجية، إلا أنه سرعان ما يعود إلى الاتزان المستقر مرة أخرى.
- الاتزان القلق: عندما يحدث اضطراب في حالة الاتزان في جسم ما، فإنه لا يستطيع الحفاظ على حالته السابقة، عندما يتعرض لقوة خارجية تؤثر عليه وتجعله ينحرف عن مكانه، وعندما تنتهي تأثير تلك القوة الخارجية، لا يعود الجسم إلى حالته السابقة وهي حالة الاتزان.
- الاتزان المحايد: عندما يحدث الاتزان المحايد لجسم معين، فإنه لا يفقد توازنه، حيث يخرج الجسم من حالة التوازن الأولى، ولكن يدخل في حالة توازن جديدة ولا يتأثر بتلك القوة ويظل متوازنًا.
وصلنا الآن إلى نهاية مقالنا حول الاتزان الدوراني، حيث تم ذكر متى يكون الجسم في حالة الاتزان الدوراني، وشروط وأنواع الاتزان المختلفة. نأمل أن تكونوا استفدتم من المعلومات التي قدمناها، ولمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، يُرجى زيارة موقعنا الموسوعي العربي الشامل.
