ما الفرق بين الحركة الدائرية والدورانية؟

الحركة الدائرية هي الحركة التي يكون مسارها منحنيًا ويأخذ شكل دائرة أي يكون الجسم متحركًا حول نقطة محددة يبعد عنها بعدًا ثابتًا، وهذه الحركة يمكن أن تكون منتظمة عندما يتحرك الجسم بسرعة ثابتة أو غير منتظم إذا كان الجسم يُغيّر سرعته سواء كان التغيير بالتباطؤ أو التسارع.

من أهمّ المفاهيم المرتبطة بالحركة الدائرية هي السرعة الزاوية والتي تُعبّر عن تغير الزاوية التي يقطعها الجسم خلال واحدة الزمن وتُقاس السرعة الزاوية بواحدة الراديان في الثانية. وتختلف هذه السرعة عن السرعة الخطية التي تُقاس بواحدة المتر في الثانية فالسرعة الزاوية تقيس مقدار الدوران عبر الزمن في حين أنّ السرعة الخطية تقيس مقدار الإزاحة عبر الزمن.

ومن أهم الفروق بين السرعة الزاوية والخطية هي أنّ السرعة الزاوية لا تتغير باختلاف نصف قطر المسار في حين أنّ السرعة الخطية تتغير بتغير نصف القطر، ببساطة يمكننا تفسير ذلك رياضيًا بأنّ السرعة الزاوية تُحسب من خلال تقسيم 2π على الدور (الدور هو الزمن اللازم لإكمال دورة واحدة) وفي هذا القانون لا يوجد تأثير لنصف القطر في حين أنّ السرعة الخطية تُحسب من خلال ضرب السرعة الزاوية بنصف القطر لذلك فإنّ زيادة نصف القطر تؤدي لزيادة السرعة الخطية مع ثبات السرعة الزاوية.

V: هي السرعة الخطية.

w: السرعة الزاوية.

R: نصف القطر.

التسارع يكون حاضرًا هو الآخر في الحركة الدائرية ففي الحركة المتغيرة يقوم التسارع بتغيير السرعة الخطية سواء كان التغيير منتظمًا أو لا وفق طبيعة الحركة أما في الحركة الدائرية المنتظمة فالتسارع يكون موجودًا ولو أنّ السرعة تبقى ثابتة وذلك تحت مسمى التسارع المركزي أو تسارع الجذب المركزي. ويُحسب هذا التسارع من خلال تقسيم مربع السرعة على نصف القطر أو من خلال ضرب مربع السرعة الزاوية بنصف القطر. هذا التسارع يرتبط بالقوة المركزية ويكون اتجاهه نحو مركز الحركة دومًا وينتج عن تغير اتجاه الحركة المستمر. (يُرمز لها بـ ac)

الحركة الدورانية هي الحركة التي يتحرك فيها الجسم حول محور دوران ثابت، من أهم العوامل المرتبطة بالحركة الدورانية هي عزم القوى والتي غالبًا ما تكون المؤثر الأساسي في الحركة.

في كثيرٍ من الأحيان تختلط الأمور على الأشخاص بخصوص التسارع الزاوي والتسارع الخطي في الحركة الدورانية، حيث يكون التسارع الزاوي هو قيمة التغير في السرعة الزاوية خلال واحدة الزمن أما التسارع الخطي هو التغير في السرعة الخطية. وهنا أيضًا لا تتغير السرعة الزاوية بتغير نصف القطر في حين أنّ السرعة الخطية تتناسب طردًا مع نصف القطر.

من أهمّ الأمثلة التي يمكن طرحها على الحركة الدورانية هي حركة الأرض حيث أنّ دوران الأرض حول الشمس (بفرض أنّ المسار دائري أي في الحالة المثالية) في حين أنّ دوران الأرض حول نفسها أو حول محور وهمي يمر من منها هو مثال على الحركة الدورانية. كما يمكننا أيضًا أن نشاهد العديد من الأمثلة على الحركتين فدوران الدولاب في مدينة الألعاب ودوران عجلات السيارة هي حركات دورانية في حين أنّ دوران القمر الصناعي حول الأرض ودوران الكواكب حول النجم هي حركات دائرية.

وبهذا نكون وصلنا إلى نهاية إجابتنا عن ما الفرق بين الحركة الدائرية والدورانية؟، وعرفنا الفروق وأهم الأمثلة عليها.