يتناسب التسارع الذي يكتشفه الجسم مع، حيث يعبر التسارع عن مقدار التغيير في سرعة الجسم المتحرك بالنسبة إلى الوقت المطلوب أثناء التغيير في سرعة الجسم.
ما هو التسارع؟
التسارع هو السرعة التي تتغير بها سرعة جسم خلال فترة زمنية. يتم إجراء الحسابات المادية بالحرف a أو الحرف العربي T، ويتم قياس التسارع بوحدة الأمتار لكل ثانية مربعة، والتي يُرمز إليها بالحرف s² / m أو الحرف العربي m / s². هناك حالتان أساسيتان للتسريع وهما كالتالي:[1]
- تسارع الجسم: هو التغير في سرعة الجسم من سرعة منخفضة إلى سرعة أعلى بحيث تكون القيمة الناتجة موجبة، مما يدل على زيادة سرعة الجسم بمرور الوقت.
- إبطاء الجسم: وهو التغير في سرعة الجسم من سرعة معينة إلى سرعة أقل بحيث تكون القيمة الناتجة سالبة، مما يدل على انخفاض سرعة الجسم بمرور الوقت.
على سبيل المثال، عندما تتحرك السيارة من السكون إلى البداية، تزداد سرعة السيارة بمرور الوقت، وهذا ما يعرف بتسارع الجسم. ومع ذلك، عندما يقوم السائق بالفرملة، تبطئ السيارة تدريجيًا حتى تتوقف. الحركة، وهذا ما يعرف بإبطاء الجسم.
شاهد أيضاً: ما هي وحدة التسارع؟
التسارع الذي يمتصه الجسم يتناسب مع
العجلة التي يتلقاها الجسم تتناسب طرديًا مع القوة الكلية المطلوبة لتسريع ذلك الجسم. يمكن حساب تسارع الأجسام المتحركة وفقًا للقانون الرياضي التالي:[2]
مقدار التسارع = التغيير في السرعة ÷ التغيير في وقت التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) ÷ التغيير في الوقت t = Δ x ÷ Δ z = (x 2 – x 1) ÷ Δ g
في حين:
- v → هو قياس التسارع بوحدة m / s².
- Δg ← هو التغيير في الوقت، ويُقاس بالثواني.
- Q1 → هي السرعة الأولية للجسم وتقاس بوحدة م / ث.
- Q2 → هي السرعة النهائية للجسم، وتقاس بوحدة م / ث.
شاهد أيضاً: ما العلاقة بين التسارع وحركة الأفعوانية؟
أمثلة لحساب تسارع الأجسام المتحركة
في الواقع، يمكن تصنيف التسارع إلى تسارع منتظم وتسارع غير متساوٍ، حيث يكون التسارع المنتظم هو الزيادة في سرعة الجسم على فترات زمنية متساوية، بينما التسارع غير المتكافئ هو زيادة سرعة الجسم على فترات غير متساوية، وهنا بعض الأمثلة على كيفية حساب التسارع في الرسوم المتحركة للكائن:
- مثال 1: إذا تحرك جسم بسرعة 15 م / ث وبعد 5 ثوانٍ زادت سرعته بحيث تصبح السرعة 20 م / ث، فما تسارع هذا الجسم؟ تغيير الوقت = تسارع 5 ثوان = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) ÷ تسارع تغيير الوقت = (20-15) ÷ 5 تسارع = (5) ÷ 5 تسارع = 1 متر / ثانية²
- المثال الثاني: إذا تحركت السيارة من السكون حتى وصلت إلى سرعة حوالي 23 م / ث، فماذا ستكون عجلة السيارة إذا وصلت إلى هذه السرعة في 9 ثوانٍ فقط. طريقة الحل: السرعة الأولية = 0 م / ثانية السرعة النهائية = 23 م / ثانية مقدار التغيير الزمني = 9 ثوان تسارع = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) ÷ تسارع تغيير الوقت = (23 – 0) ÷ 9 تسارع = (23) ÷ 9 تسارع = 2.55 م / ث²
- المثال الثالث: إذا تحرك الجسم بسرعة 4.5 م / ث وزادت سرعته إلى 16.9 م / ث بعد 13 ثانية، فما تسارع هذا الجسم؟ إجراء الحل: السرعة الأولية = 4.5 م / ثانية السرعة النهائية = 16.9 م / ث التغير الزمني = تسارع 13 ثانية = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) مقدار تسارع تغيير الوقت = (16.9 – 4.5) ÷ 13 تسارع = (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 6 ثوانٍ، فما هي تسارع السيارة؟ طريقة الحل: السرعة الأولية = 29 م / ثانية السرعة النهائية = 0 م / ثانية مقدار التغيير الزمني = 6 ثوانٍ تسارع = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) مقدار تسارع تغيير الوقت = (0-29) ÷ 6 تسارع = (- 29) 6 تسارع = -4، 8 م / ث² وتعني الإشارة السالبة أن السيارة تبلغ 4.8 م / ث². كان متأخرا
انظر أيضًا: القانون الرياضي لحساب السرعة
في ختام هذه المقالة، علمنا أن التسارع الذي يشعر به جسم ما يتناسب طرديًا مع إجمالي القوة المطلوبة لتسريع هذا الجسم. يستعجل.
العلامات: التسارع، الجسم، المتناسب، المكتسب