قوة أويلر

في الميكانيكا الكلاسيكية ، تُعرف قوة أويلر بأنها القوة المماسية الوهمية [ 1 ] التي تظهر عند استخدام إطار مرجعي يدور بشكل غير منتظم لتحليل الحركة، مع وجود تغير في السرعة الزاوية لمحاور هذا الإطار . أما تسارع أويلر (نسبةً إلى ليونارد أويلر )، المعروف أيضًا بالتسارع السمتي [ 2 ] أو التسارع المستعرض [ 3 فهو جزء من التسارع المطلق الناتج عن تغير السرعة الزاوية للإطار المرجعي [ 4 ] .

مثال بديهي

يشعر راكب الخيل الدوار بقوة أويلر . فمع بداية الدوران، تكون قوة أويلر هي القوة الظاهرية التي تدفع الراكب إلى مؤخرة الحصان؛ ومع توقف الخيل، تكون هي القوة الظاهرية التي تدفع الراكب إلى مقدمة الحصان. يشعر الراكب على حصان قريب من محيط الخيل الدوار بقوة ظاهرية أكبر من الراكب على حصان أقرب إلى محور الدوران. من بين القوى الوهمية الثلاث التي تظهر في إطار مرجعي دوار، تنتج قوة أويلر فقط عن تسارع الدوران أو تباطئه.

الوصف الرياضي

يُعطى اتجاه ومقدار تسارع أويلر، في الإطار المرجعي الدوار، بواسطة:

أهـuلهـر=-دωدت×ر،{\displaystyle \mathbf {a} _{\mathrm {Euler} }=-{\frac {d{\boldsymbol {\omega }}}{dt}}\times \mathbf {r} ,}

حيث ω هي السرعة الزاوية لدوران الإطار المرجعي، و r هو متجه موضع النقطة في الإطار المرجعي. وبالتالي، فإن قوة أويلر المؤثرة على جسم كتلته m في الإطار المرجعي الدوار هي

Fهـuلهـر=مأهـuلهـر=-مدωدت×ر.{\displaystyle \mathbf {F} _{\mathrm {Euler} }=m\mathbf {a} _{\mathrm {Euler} }=-m{\frac {d{\boldsymbol {\omega }}}{dt}}\times \mathbf {r} .}

انظر أيضاً

ملاحظات ومراجع

  1. جيرولد إي. مارسدن، تيودور إس. راتيو (1999). مقدمة في الميكانيكا والتناظر: عرض أساسي للأنظمة الميكانيكية الكلاسيكية . سبرينغر. ص  251. ISBN 0-387-98643-X.
  2. ↑ ديفيد مورين (2008). مقدمة في الميكانيكا الكلاسيكية: مع مسائل وحلول . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 469. ISBN  978-0-521-87622-3. تسارع سمتي مورين.
  3. جرانت ر. فولز وجورج ل. كاسيداي (1999). الميكانيكا التحليلية، الطبعة السادسة . دار نشر هاركورت كوليدج. ص 178. 
  4. ريتشارد هـ. باتين (1999). مقدمة في رياضيات وأساليب ديناميكا الفضاء . ريستون، فرجينيا: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية. ص 102. ISBN  1-56347-342-9.