القياسات

ما هي السرعة الزاوية؟

تصف السرعة الزاوية (ω، أوميغا) الزاوية التي يقطعها جسم ما حول محور دورانه في وحدة الزمن. ويمكن اعتبارها النظير الدوراني للسرعة الخطية، وتُذكر عادة بالراديان في الثانية.

ترتبط السرعة الزاوية بالسرعة الخطية بالصيغة v = ω × نق، حيث نق المسافة إلى مركز الدوران. وهذا يعني أن نقاط قرص قريبة من المركز لها سرعة خطية أقل من نقاط قريبة من الحافة، رغم تساوي السرعة الزاوية.

وحدة السرعة الزاوية في النظام الدولي: راديان في الثانية

راديان في الثانية (راد/ث) هو الوحدة المشتقة للسرعة الزاوية في النظام الدولي، ويبيّن كم راديان يقطعه جسم في الثانية. فإذا أُنجزت دورة كاملة (360°، 2π راديان) في ثانية واحدة، تكون السرعة الزاوية 2π راد/ث.

بما أن الراديان كمية بلا بعد (نسبة طول القوس إلى نصف القطر)، يُعبَّر عن بعد السرعة الزاوية في النظام الدولي ببساطة بـ T⁻¹ (مقلوب الزمن) -- ما يعني أن السرعة الزاوية تحمل رياضيًا البعد نفسه للتردد (هرتز)، لكن بمعنى فيزيائي مختلف.

RPM: وحدة عالم المحركات والآلات

دورة في الدقيقة (RPM) هي الوحدة المعيارية في هندسة المركبات والآلات للتعبير عن سرعة دوران المحركات والتوربينات وأجزاء الآلات الدوّارة.

تعني 1 RPM دورة كاملة واحدة في الدقيقة؛ وللتحويل إلى راد/ث تُضرب القيمة في 2π/60 (نحو 0.1047) -- وينتج هذا من أن الدقيقة تساوي 60 ثانية والدورة الواحدة تساوي 2π راديان.

العلاقة بين سرعة دوران المحرك وعزم الدوران

تساوي القدرة التي يولّدها محرك ما حاصل ضرب عزم الدوران في السرعة الزاوية (ق = τ × ω)؛ وتفسّر هذه العلاقة سبب امتلاك محركين بالقدرة نفسها توليفات مختلفة من عزم الدوران وسرعة الدوران.

تُفضَّل المحركات ذات عزم الدوران المرتفع عند سرعة دوران منخفضة (كمحركات الديزل) عادة في التطبيقات ذات احتياج قوة الجر العالي (الشاحنات، الجرارات)، بينما تُستخدم المحركات عالية سرعة الدوران في تطبيقات ذات كثافة قدرة عالية (سيارات الرياضة).

القوة الطاردة المركزية والسرعة الزاوية

يتناسب التأثير الطارد المركزي الذي يتعرض له جسم في حركة دائرية طرديًا مع مربع السرعة الزاوية (ق = ك × ω² × نق)؛ لذلك تؤدي زيادة صغيرة في السرعة الزاوية إلى زيادة أكبر بكثير في القوة المؤثرة.

تفسّر هذه العلاقة سبب عمل أجهزة الطرد المركزي (كأجهزة الطرد المخبرية ودورة العصر في الغسالة) بسرعات دوران عالية جدًا -- فالسرعة الزاوية المرتفعة تزيد بشكل كبير القوة اللازمة للفصل أو العصر.

كيف تُقاس السرعة الزاوية؟

يمكن قياس السرعة الزاوية مباشرة بأجهزة تُسمى مقاييس السرعة الدورانية (التاكوميتر)؛ وتقوم عدادات سرعة الدوران في لوحة عدادات المركبات بهذا القياس باستمرار.

في التطبيقات الصناعية، تُقاس سرعة دوران عمود أو قرص بدقة بمستشعرات بصرية أو مغناطيسية؛ وتوفر هذه القياسات أيضًا التغذية الراجعة لأنظمة التحكم في المحركات.

البدء الأسرع

إذا كنت تبحث عن تحويل مباشر، ابدأ من قائمة التحويلات الشائعة في أعلى الصفحة. وإذا كنت تريد توسيع التصفح خارج هذه الفئة، فانتقل إلى بوابة كل التحويلات أو راجع معجم الوحدات في هذه الصفحة.