(2-2-1) حركة جسم في دائرة أفقية :
لفهم حركة الجسم في مسار دائري والقوى المؤثرة على هذا الجسم؛ يمكن لكل واحد منا القيام بإجراء تجربة بسيطة بربط جسم ( مثلاً صامولة) في خيط ثم أمسك الطرف الآخر للخيط باليد وأدر الجسم مع الخيط في دائرة أفقية وستلاحظ أنه كلما زادت سرعة الجسم كلما كان شد الخيط لليد أكبر ؛ ولأن الجسم يدور في دائرة فإن سرعة هذا الجسم تكون في أي نقطة على الدائرة مماسة لهذه الدائرة (انظر شكل(1-6 (أ)) ) . ولذلك فالسرعة ع تغير اتجاهها باستمرار مع حركة الجسم . وعندما يكمل الجسم دورة كاملة تغير السرعة ع اتجاهها بزاوية مقدارها 360° .
هذه السرعة ع تسمى بالسرعة المماسة وهي متجه ، أي أن لها مقداراً ولها اتجاها في نفس الوقت حتى لو كانت هذه السرعة منتظمة أي ثابتة حيث لا يتغير مقدارها مع الزمن ولكن اتجاهها يظل متغيرا وهذا التغير في الاتجاه له قيمة فيزيائية كما سنرى لاحقا.
الشكل (1-6) : حركة جسم مربوط بخيط في مسار دائري
(أ): دائرة، مركزها متصل بنقطتين على المحيط أ و ب (وتريان). عند أ سهم سرعة مماس ، وعند ب سهم سرعة مماس في اتجاه مماس مختلف.
(ب): شخص يمسك خيطاً يدير به جسماً في قوس دائرة. سهم السرعة ع مماس للدائرة عند الجسم. سهم على الخيط نحو اليد موسوم «قوة الجذب المركزية». سهم على الخيط نحو الجسم موسوم «الشد في الخيط».
بالرجوع إلى التجربة أعلاه إذا أطلقت طرف الخيط الذي تمسكه في يدك في أي لحظة أثناء دوران الجسم ، فستجد أن الجسم ينطلق مبتعداً في نفس اتجاه السرعة المماسة في تلك اللحظة ، ويسير في ذلك الاتجاه كما لو أن الجسم كان يحاول طول الوقت السير في خط مستقيم، ولكن كان الخيط يمنعه ويجبره على السير في دائرة نصف قطرها طول الخيط .
أي أن الخيط كان يمد الجسم بقوة تشده إلى مركز الدائرة ليدور حولها وهذه القوة هي التي يحسها الشخص الممسك بالخيط في صورة شد في الخيط يزيد كلما زادت سرعة الجسم .
إذاً لكي يدور أي جسم في دائرة لا بد من وجود قوة تشده أو تربطه مع مركز الدائرة وتسمى هذه القوة : قوة الجذب المركزية .
وعلى ذلك في التجربة السابقة فالخيط هو الذي يمد الجسم بقوة الجذب المركزية وتظهر هذه القوة في صورة شد في الخيط إلى الخارج وتعادل قيمة هذا الشد قيمة قوة الجذب المركزية (اتجاه الشد عكس اتجاه القوة كما في شكل (1-6)(ب)) .
لاحظ أننا إذا أوقفنا الجسم عن الدوران يختفي الشد ويسترخي الخيط وبالتالي تختفي هذه القوة لأن وجودها مربوط بوجود الدوران .