جدول ال فكرة
إن التسارع الذي يكتسبه الجسم متناسب مع؟ ، حيث أن التسارع يعبر عن مقدار التغير في سرعة الجسم المتحرك من حيث الوقت الذي يستغرقه أثناء التغيير في سرعة الجسم ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن التسارع ، ونشرح أيضًا العوامل التي يعتمد عليها تسارع الكائنات.
المحتويات
ما هو التسارع
التسارع هو معدل التغير في سرعة الأجسام خلال فترة زمنية معينة ، والتسارع عبارة عن كمية متجهة ، وهذا يعني أن التسارع له مقدار واتجاه محددان ، ويتم تحديد اتجاه تسارع الجسم من خلال القوة الكلية المؤثرة على هذا الجسم ويرمز إلى التسارع في المعادلات. يتم تمثيل الحسابات المادية بالرمز a أو الرمز العربي t يتم قياس التسريع أيضًا بوحدات متر لكل ثانية مربعة ، والذي يُرمز إليه بالرمز s² / m أو الرمز العربي m / s² هناك حالتان أساسيتان للتسارع ، وهما كالتالي:[1]
- تسارع الجسم: هو التغير في سرعة الجسم من سرعة منخفضة إلى سرعة أكبر بحيث تكون القيمة الناتجة موجبة ، مما يشير إلى زيادة سرعة الجسم بمرور الوقت.
- تباطؤ الجسم: هو التغيير في سرعة الجسم من سرعة معينة إلى سرعة أقل بحيث تكون القيمة الناتجة سالبة ، مما يشير إلى انخفاض في سرعة الجسم بمرور الوقت.
على سبيل المثال ، عندما تتحرك السيارة من حالة السكون إلى الانطلاق ، تزداد سرعة السيارة بمرور الوقت ، وهذا ما يسمى بتسارع الجسم ، ولكن عندما يضغط السائق على الفرامل ، تنخفض سرعة السيارة تدريجياً حتى تتوقف عن الحركة ، وهذا يسمى تباطؤ الجسم.
شاهد أيضاً: ما هي وحدة التسارع؟
يتناسب مع التسارع الذي يمتصه الجسم
التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديًا مع مقدار القوة الكلية المطلوبة لتسريع ذلك الجسم ، لأنه كلما زادت القوة المؤثرة على حركة الجسم ، زادت سرعته وبالتالي مقدار التسارع. ويمكن حساب تسارع الأجسام المتحركة بالقانون الرياضي التالي:[2]
مقدار التسريع = مقدار تغيير السرعة ÷ تسريع مقدار تغيير الوقت = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) ÷ مقدار تغيير الوقت = Δh ÷ Δz = (h2 – h1) ÷ Δg
بينما:
- T → هو مقدار التسارع ويقاس بوحدة m / s².
- Δg → هو التغيير بمرور الوقت ويتم قياسه بالثواني.
- Q1 → هي السرعة الأولية للجسم وتقاس بوحدة م / ث.
- Q2 ← هي السرعة النهائية للجسم وتقاس بوحدة م / ث.
انظر أيضًا: ما العلاقة بين التسارع وحركة الأفعوانية؟
أمثلة لحساب تسارع جسم متحرك
في الواقع ، يمكن تقسيم التسارع إلى تسارع منتظم وتسارع غير منتظم ، حيث أن التسارع المنتظم هو زيادة في سرعة جسم ما خلال فترات زمنية متساوية ، في حين أن التسارع غير المنتظم هو زيادة في سرعة الجسم خلال فترات زمنية غير متكافئة ، وإليك بعض أمثلة على كيفية حساب التسارع للرسوم المتحركة للكائن:
- المثال الأول: إذا كان جسم ما يتحرك بسرعة 15 مترًا في الثانية وبعد 5 ثوانٍ زادت سرعته إلى 20 مترًا في الثانية ، فما هو تسارع هذا الجسم؟ الوقت = 5 ثوانٍ التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية ) ÷ تسارع تغيير الوقت = (20-15) ÷ 5 تسارع = (5) ÷ 5 تسارع = 1 م / ث²
- المثال الثاني ، إذا تحركت السيارة من وضع الوقوف حتى تصل إلى سرعة حوالي 23 مترًا في الثانية ، فما مقدار تسارع السيارة إذا وصلت إلى هذه السرعة في 9 ثوانٍ فقط. طريقة الحل: السرعة الأولية = 0 متر / الثواني السرعة النهائية = 23 متر / ثانية تغيير الوقت = 9 ثوان التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ تسارع تغيير الوقت = (0-23) ÷ 9 تسارع = (23) ÷ 9 تسارع = 2.55 م / ث²
- المثال الثالث: إذا كان جسم ما يتحرك بسرعة 4.5 متر في الثانية وبعد 13 ثانية زادت سرعته إلى 16.9 مترًا في الثانية ، فما عجلة هذا الجسم؟ الوقت = 13 ثانية التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ تسريع تغيير الوقت = (16.9 – 4.5) ÷ 13 التسارع = (12.4) ÷ 13 التسارع = 0.95 م / ث²
- المثال الرابع ، إذا كانت السيارة تتحرك بسرعة 29 م / ث ، ثم قام السائق بالضغط على المكابح حتى تتوقف السيارة تمامًا بعد مرور 6 ثوانٍ ، فما هو تسارع السيارة؟ السرعة الابتدائية = 29 م / ث السرعة النهائية = 0 م / ث مقدار التغيير في الوقت = 6 ثوانٍ التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) تسريع تغيير الوقت = (0-29) ÷ 6 تسارع = (-29) ÷ 6 التسارع = -4 .8 م / ث² تعني الإشارة السالبة أن السيارة قد تباطأت بمقدار 4.8 متر / ثانية²
انظر أيضًا: القانون الرياضي لحساب السرعة
بنهاية هذا المقال ، علمنا أن التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديًا مع مقدار القوة الكلية المطلوبة لتسريع ذلك الجسم ، حيث أوضحنا نظرة عامة مفصلة عن التسارع في الفيزياء وذكرنا ما هي حالات التسارع للحركة بالإضافة إلى ذكر طريقة حساب التسارع بواسطة قانون التسارع الرياضي.