الاتزان الميكانيكي

الاتزان

يقال أن الجسم في حال اتزان إذا كانت محصلة جميع القوى المؤثرة في هذا الجسم تساوي صفراً. ) ق = صفر). وفي هذه الحالة تكون العجلة = صفر. فيكون الجسم إما ساكناً (متزناً استاتيكياً) أو متحركاً بسرعة منتظمة في خط مستقيم (متزناً ديناميكياً).

الاتزان الاستاتيكي
وهي الحالة التي تكون فيها الأجسام الساكنة المستمرة في سكونها. وهذه الأجسام إذا كانت تحت تأثير قوتين فإنهما تكونان متساويتان في المقدار ومتضادتان في الاتجاه ويكون خط عملهما في استقامة واحدة. [على سبيل المثال قوة جذب الأرض لجسم موضوع فوق لوح (الوزن) وقوة تأثير اللوح في الجسم (قوة التماس – القوة العمودية)] وإذا كنت تحت تأثير أكثر من قوتين فإن محصلة هذه القوى يجب أن تساوي صفر.

الشرط الأول للاتزان:
محصلة القوى المؤثرة على الجسم = صفر
ق = صفر ، أي أن قس = صفر ، قص = صفر

الخطوات العامة لحل المسائل على شرط الاتزان الأول
1) ارسم شكلاً تخطيطياً للنظام المتزن وبيّن جميع الأجسام المذكورة في المسألة.
2) ارسم مخطط الجسم الحر للأجسام المراد دراستها.
3) حلل جميع القوى إلى مركباتها السينية والصادية ، وضع إشارة x على القوة التي حللتها.
4) طبّق شرط الاتزان الأول على الجسم: قس = صفر ، قص = صفر
5) حل المعادلات لإيجاد القيم المجهولة المطلوبة. (إذا كان هناك أكثر من مجهول ستحتاج لتطبيق شرط الاتزان على أكثر من جسم)

العزوم (عزم القوة – عزم الدوران)
هو الأثر الدوراني الذي تحدثه القوى وينتج عنه تحريك الجسم حركة دورانية حول نقطة ثابتة أو محور ثابت. وهو يعتمد على نقطة تأثير القوة واتجاهها.
التعريف: حاصل ضرب مقدار القوة المؤثرة في البعد العمودي بينها وبين محور الدوران أو نقطة الدوران.

مقدار العزم: عز = ف × ق جا
عز = ق × ف جا
" يسمى ذراع العزم وهو: "البعد العمودي بين محور القوة ومحور أوحيث "ف جا نقطة الدوران"
ومن قانون العزوم يمكننا استنتاج ما يلي:
• يكبر العزوم كلما بعدت المسافة بين محور الدوران ونقطة تأثير القوة (ف)، وكذلك حين تؤثر القوة باتجاه = 90)عمودي على الخط الواصل بين نقطة تأثيرها ومحور الدوران. (
• ينعدم العزوم عندنا يمر خط عمل القوة بمحور الدوران (ف = صفر) وعندما تكون القوة موازية لمحور = صفر).الدوران (

وحدة قياس العزم: نيوتن . م

إشارة العزم:
• الإشارة سالبةالقوة تؤثر باتجاه عقارب الساعة
• القوة تؤثر عكس اتجاه عقارب الإشارة موجبةالساعة

المجموع الجبري لعزوم عدة قوى:
محصّلة عزوم عدة قوة تؤثر في جسم ما تساوي المجموع الجبري لهذه العزوم مع الالتزام بالإشارات الموجبة والسالبة.
عزم = عز = عز1 + عز2 + عز3 ....