درجات حرية (ميكانيكا)
درجات حرية في الفيزياء والميكانيكا التقليدية (بالإنجيزية: degrees of freedom) هو عدد انتقالات جزئي أو جسم أو عدد أمكانيات دورانه حول محور، وهي تصف بدقة كاملة إمكانيات حركة جسم أو اتجاه حركته.
تتعتني تلك الرؤية بالأنظمة الفيزيائية وحركة الأجسام، وتطبق في الهندسة الميكانيكية وفي هندسة الطيران وفي الرجل الآلي والفيزياء وغيرها.
يمكن لجسم مصمت أن يتحرك في ثلاثة اتجاهات، وهي اتجاهات المحاور الأفقي، والرأسي، والعمودي عليهما نسميهم أحيانا : محاور س، ص، ع. هذا بالنسبة لحركة الجسم الانتقالية.
وفي أحوال كثيرة يمكن للجسم أن يتحرك في 6 أنواع من الحركة نسميها ستة درجات حرية، حيث تأتي إلى جانب الثلاثة حركات الممكنة للانتقال، ثلاثة حركات أخرى متعلقة بدورانه. والحركة الانتقالية هي إمكانية الجسم للحركة بدون دوران، بينما الدوران هو حركة الجسم حول محور معين، مثل دوران الأرض حول محورها.
يمكن تغيير أي من تلك 6 الحريات بدون تغيير أي من الخمسة الآخرين. أي أن أي درجة حرية للجسم لا تعتمد على الآخرين.
الحركة في الطيران
تستطيع الطائرة القيام ب 6 درجات حرية لحركتها:
- حركة الارتفاع والهبوط (heaving)
- الطيران إلى الشمال وإلى الجنوب (swaying)
- الطيران إلى الشرق وإلى الغرب surging
- الدوران حول المحور الموصل بين الجناحين (pitching)
- الدوران حول المحور الرأسي (yawing)
- الدوران حول محور الطائرة من الأمام إلى الخلف (rolling).
(أنظر أيضا ستة درجات حرية ودرجة حرية (فيزياء)).
الإنسان الآلي
إذا كان النظام مكونا من عدة أجسام يكون له عدد رجات حرية تساوي مجموع درجات الحرية التي تمتللكها الأجسام ناقص عدد القيودات بينها.
فالربط بين عدد من الأجزاء بمفاصل قد يعطي النظام عدد أكبر من درجات الحرية من جسم واحد مصمت. ويستخدم التعبير " درجات حرية " في هذه الحالة لوصف عدد الإحداثيات المطلوبة لوصف حركة المفصل.
المراجع
انظر أيضا
de:Freiheitsgrad degrees of freedom]] eo:Grado de libereco fa:درجه آزادی (مکانیک) fr:Degré de liberté (mécanique) it:Grado di libertà (meccanica classica) ja:自由度 ko:자유도 nl:Vrijheidsgraad no:Frihetsgrad pl:Stopień swobody (fizyka) ru:Степени свободы sk:Stupeň voľnosti sl:Prostostna stopnja su:Tingkat kabebasan sv:Frihetsgrad tr:Serbestlik derecesi uk:Ступені вільності zh:自由度 (結構力學)
