تخطي للذهاب إلى المحتوى
🎡
الأولى باكالوريا علوم (خيار عربي & BIOF) 1ère Bac BIOF & Arabe • Maroc ع. تجريبية & ع. رياضية Sc. Exp & Sc. Maths

حركة دوران جسم صلب غير قابل للتشويه حول محور ثابت (Δ) Mouvement de Rotation d'un Solide autour d'un Axe Fixe (Δ)

🌱 مبتدئ الراديان
0 XP ⚡ / 1000
🏆 0/4
الوحدة 1 • الميكانيك • الأولى باكالوريا علوم Chapitre 1 • Mécanique • 1ère Bac Sciences

افهم حركة الدوران من الألف إلى الياء في 6 بطاقات بصرية 🧩 Comprendre la Rotation d'un Solide en 6 Briques Visuelles 🧩

القاعدة الذهبية: في جسم صلب في حالة دوران حول محور ثابت (Δ)، تدور جميع نقط الجسم بنفس السرعة الزاوية (ω)، لكن كلما ابتعدت النقطة عن المحور (Δ)، زادت سرعتها الخطية (v = r·ω)! Règle d'or : Dans un solide en rotation autour d'un axe fixe (Δ), tous les points tournent au même rythme angulaire (ω), mais plus un point est loin de l'axe (Δ), plus sa vitesse linéaire (v = r·ω) est grande !

1. تعريف حركة الدوران حول محور ثابت (Δ) 1. DÉFINITION DE LA ROTATION AUTOUR DE (Δ) 💿

متى نقول إن جسماً صلباً في حركة دوران حول محور ثابت (Δ)؟ Quand un solide est-il en rotation autour d'un axe fixe (Δ) ?

  • 📍 جميع النقط المنتمية إلى محور الدوران (Δ) تبقى ساكنة (ثابتة) خلال الزمن. Tous les points appartenant à l'axe (Δ) restent strictement immobiles au cours du temps.
  • ⭕ جميع النقط الأخرى من الجسم الصلب تصف مسارات دائرية ممركزة حول المحور (Δ) وتوجد في مستويات متعامدة مع (Δ). Tous les autres points du solide décrivent des trajectoires circulaires centrées sur (Δ) dans des plans perpendiculaires à (Δ).
(Δ) O r M
⚠️ فخ شائع في الفروض: ⚠️ Contre-exemple (PIÈGE) :

مقصورة العجلة الكبيرة (Grande Roue) تبقى دائماً أفقية أثناء الحركة: La nacelle d'une Grande Roue reste toujours horizontale :

• المقصورة = إزاحة دائرية! • Cabine = Translation circulaire !
• هيكل العجلة = حركة دوران! • Roue = Mouvement de rotation !
2. معلمة نقطة M (الأفصول الزاوي والمنحني) 2. REPÉRAGE D'UN POINT M (θ et s) 📐

الأفصول الزاوي θ(t) والأفصول المنحني s(t) Abscisse angulaire θ(t) & Abscisse curviligne s(t)

الأفصول الزاوي θ(t) Abscisse Angulaire θ(t)
θ(t) = (OM₀, OM)
وحدته العالمية: الراديان (rad). وهو نفسه لجميع نقط الجسم! Unité S.I. : Radian (rad). Identique pour tout le solide !
الأفصول المنحني s(t) Abscisse Curviligne s(t)
s(t) = arc(M₀M)
وحدته العالمية: المتر (m). يمثل طول القوس على الشعاع r. Unité S.I. : Mètre (m). Longueur de l'arc au rayon r.
العلاقة الجسر بين الزاوية والمسافة (مع θ وجوباً بالراديان rad) LE PONT MAGIQUE ENTRE ANGLE ET DISTANCE (θ en rad)
s(t) = r · θ(t)  |  d = Δs = r · Δθ  |  Δθ = 2π · n
O M₀ M(t) s(t) θ r
💡 تذكير بعدد الدورات (n): 💡 Astuce Nombre de tours (n) :

• دورة كاملة واحدة (1 tour): • Pour 1 tour complet :

Δθ = 2π rad = 360°

• من أجل n دورة: • Pour n tours effectués :

Δθ = 2π · n  |  d = 2π · r · n
3. السرعة الزاوية ω والسرعة الخطية v 3. VITESSE ANGULAIRE ω & LINÉAIRE v ⚡

طريقة التأطير ومميزات متجهة السرعة اللحظية v⃗ᵢ Méthode d'encadrement & Vecteur vitesse v⃗ᵢ

السرعة الزاوية اللحظية ωᵢ Vitesse angulaire instantanée ωᵢ
ωᵢ = θᵢ₊₁ − θᵢ₋₁2τ = Δθ2τ
الوحدة: rad/s (أو rad·s⁻¹) Unité : rad/s (ou rad·s⁻¹)
السرعة الخطية اللحظية vᵢ Vitesse linéaire instantanée vᵢ
vᵢ = sᵢ₊₁ − sᵢ₋₁2τ = r · ωᵢ
الوحدة: m/s (مع r بالمتر m) Unité : m/s (avec r en m)
📌 مميزات متجهة السرعة اللحظية v⃗ᵢ (سؤال كلاسيكي في الفروض): 📌 Les 4 Caractéristiques du vecteur vitesse v⃗ᵢ (Question DS) :
• الأصل: النقطة المدروسة Mᵢ. • Origine : Le point Mᵢ considéré.
• الاتجاه: المماس للمسار الدائري في Mᵢ (عمودي على OMᵢ). • Direction : Tangente au cercle en Mᵢ (⊥ au rayon OMᵢ).
• المنحى: منحى حركة الدوران. • Sens : Celui du mouvement de rotation.
• المنظم (الشدة): vᵢ = r · ωᵢ (بـ m/s). • Norme : vᵢ = r · ωᵢ (en m/s).
O(Δ) Mᵢ₋₁ Mᵢ Mᵢ₊₁ v⃗ᵢ
🎯 قاعدة التأطير في Mᵢ: 🎯 Encadrement en Mᵢ :

بين الموضعين Mᵢ₋₁ و Mᵢ₊₁ توجد مدتان زمنيتان (2τ) وليس τ واحدة! Entre Mᵢ₋₁ et Mᵢ₊₁, il y a 2 intervalles = 2τ !

• تعامد إجباري: v⃗ᵢ ⊥ OMᵢ • Angle droit : v⃗ᵢ ⊥ Rayon OMᵢ
4. حركة الدوران المنتظم (MRU) 4. ROTATION UNIFORME (MRU) ⏱️

الدور T، التردد N والمعادلات الزمنية للحركة Période T, Fréquence N et Équations Horaires

تكون حركة دوران جسم صلب منتظمة إذا كانت سرعته الزاوية ثابتة خلال الزمن: ω = cte ≠ 0. La rotation est dite uniforme si sa vitesse angulaire reste constante au cours du temps : ω = cte ≠ 0.

الدور T (بالثانية s) Période T (en secondes s)

المدة اللازمة لإنجاز دورة واحدة (Δθ = 2π) Durée d'un tour complet (Δθ = 2π)

T = 2πω = 2π·rv = 1N
التردد N أو f (بالهرتز Hz) Fréquence N ou f (en Hertz Hz)

عدد الدورات المنجزة في ثانية واحدة (tr/s) Nombre de tours par seconde (tr/s)

N = 1T = ω2π ⇒ ω = 2π·N
📈 المعادلتان الزمنيتان للدوران المنتظم (دالتان تآلفيتان): 📈 Les 2 Équations Horaires du MRU (Droites affines) :
1. المعادلة الزمنية الزاوية: 1. Équation horaire angulaire :
θ(t) = ω · t + θ₀
θ₀: الأفصول الزاوي عند أصل التواريخ t=0 θ₀ : abscisse angulaire à t = 0 (rad)
2. المعادلة الزمنية المنحنية: 2. Équation horaire curviligne :
s(t) = v · t + s₀
حيث v = r·ω و s₀ = r·θ₀ (بالمتر m) avec v = r·ω et s₀ = r·θ₀ (en m)
t (s) θ (rad) θ₀ Δt Δθ
📊 القراءة المبيانية: 📊 Lecture Graphique :

• الأرتوب عند الأصل (t=0) هو θ₀. • Ordonnée à l'origine = θ₀.

• المعامل الموجه للمستقيم هو السرعة الزاوية: • Coefficient directeur (pente) :

ω = Δθ / Δt (rad/s)
5. تجميع البكرات ونقل الحركة (سمطة / سلسلة / مسننات) 5. SYSTÈMES DE COUPLAGE (POULIES / ENGRENAGES) ⚙️

القانونان الذهبيان لنقل حركة الدوران Les 2 Lois d'Or de Transmission de Mouvement

الحالة A: الربط بواسطة سمطة غير قابلة للامتداد أو سلسلة أو مسننات CAS A : Liaison par Courroie inextensible, Chaîne ou Engrenages

جميع نقط السمطة ومحيط البكرتين لها نفس السرعة الخطية v (بدون انزلاق): Tous les points de la courroie et la périphérie des poulies ont la même vitesse linéaire v :

v₁ = v₂ = vc ⇒ R₁ · ω₁ = R₂ · ω₂ ⇒ Z₁ · ω₁ = Z₂ · ω₂
الحالة B: بكرتان ملتحمتان على نفس محور الدوران (Δ) CAS B : Poulies solidaires du MÊME AXE (Double gorge)

بما أنهما مثبتتان على نفس المحور (Δ)، فإنهما تنجزان نفس عدد الدورات في نفس المدة، أي نفس السرعة الزاوية ω: Soudées sur le même axe (Δ), elles tournent du même angle au même instant, donc même vitesse angulaire ω :

ω₂ = ω₃  ⇒  v₂R₂ = v₃R₃
🚨 6. إنذار أحمر: 3 أخطاء قاتلة في الفروض المحروسة 🚨 6. ALERTE ROUGE : LES 3 PIÈGES MORTELS EN DS 💣

تجنب ضياع النقط بسبب هذه التحويلات! Ne perds jamais 4 points bêtement sur ces erreurs !

#1
نسيان القسمة على 2τ في طريقة التأطير: بين الموضعين Mᵢ₋₁ و Mᵢ₊₁ توجد فترتان زمنيتان (2τ)، مع تحويل τ من ms إلى s (1 ms = 10⁻³ s). Oublier de diviser par 2τ : Entre Mᵢ₋₁ et Mᵢ₊₁, il y a deux intervalles (2τ) ! Et convertis τ des ms en s (1 ms = 10⁻³ s).
#2
ترك الزاوية θ بالدرجات (°) في العلاقة s = r · θ: هذه العلاقة صحيحة فقط بالراديان! للتحويل: θ(rad) = θ(°) × π / 180. Laisser θ en degrés (°) dans s = r · θ : Convertis toujours en radians : θ(rad) = θ(°) × π / 180.
#3
الخلط بين دورة/دقيقة (tr/min) و rad/s: للانتقال من N (بـ tr/min) إلى ω (بـ rad/s) طبق دائماً: Confondre tr/min et rad/s : Pour passer de N (en tr/min) à ω (en rad/s) : ω = (2π × N_tr/min) / 60

0 0

لا توجد تعليقات حالياً.

لتكون أول من يترك تعليقاً.