ما هي وحدة التسارع المستخدمة في الفيزياء وما هو الفرق بين السرعة والتسارع حيث أن التسارع مصطلح فيزيائي يشير إلى معدل تغير السرعة وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن التسارع وسنشرح الفرق بين السرعة والتسارع واذكر الوحدة المستخدمة لقياس التسارع.
جدول المحتويات
ما هو تعريف التسارع
التسارع هو مقدار متجه يُعرَّف بأنه المعدل الذي يغير فيه الجسم السرعة، وسوف يتسارع الجسم إذا غير السرعة فقط، وسيحدث التسارع فقط إذا كانت الحركة في نفس اتجاه القوة المحصلة، ولكن إذا كانت الحركة في الاتجاه المعاكس لحركة القوى، ثم يحدث التباطؤ، تمامًا كما يحدث التسارع عندما تتغير سرعة الجسم المتحرك خطيًا مع مرور الوقت، ويحدث التسارع أيضًا عندما يتغير اتجاه السرعة بمرور الوقت، وهناك العديد من الأمثلة على التسارع في حياتنا، والمثال التالي على ذلك هو تسارع الجاذبية، والذي يحدث عندما تخرج من جسم ما، وهو في حالة سقوط حر من ارتفاع معين، حيث يوجد في تلك اللحظة تسارع للجسد سيقترب من سطح الأرض، منذ البداية سرعة الجسم صفر وعندما تُترك، تبدأ السرعة في الزيادة تدريجياً بمرور الوقت، وعند الوصول إلى سطح الأرض تعود السرعة إلى الصفر مرة أخرى، ومعدل تغير السرعة هذا هو التسارع، وفي الواقع لا يحدث التسارع في الجسم ما لم يحدث ما يلي[1]
- تغيير السرعة يحدث التسارع عندما يغير الجسم سرعته بمرور الوقت.
- تغيير الاتجاه حيث يتسارع الجسم عندما يتغير اتجاه حركته بمرور الوقت.
ما هو الفرق بين السرعة والتسارع
في الواقع، هناك فرق كبير بين السرعة والتسارع، والسرعة هي معدل تغير المسافة التي يقطعها الجسم في فترة زمنية معينة، بينما التسارع هو معدل تغير السرعة بالنسبة إلى الوقت، والسرعة هي كمية قياسية. وهذا يعني أن السرعة ليس لها اتجاه محدد، ولكن التسارع هو مقدار قياسي، وهذا يعني أن التسارع له اتجاه محدد ومحدد، تمامًا كما لا يتطلب من الجسم المتحرك أن يكون له تسارع، ولكن يجب أن يكون له سرعة، لذلك تشير حركة الجسم إلى وجود السرعة، وإذا كانت هذه السرعة ثابتة ولا تتغير بمرور الوقت، فلا يوجد تسارع للجسم بالقول إن تسارع جسم معين يساوي الصفر لا يعني أن الجسم مطلق ut ثابتة، لكن القول بأن سرعة الجسم تساوي صفرًا يعني أن الجسم ثابت ولا يتحرك نسبيًا.[2]
أنواع التسارع في الفيزياء
هناك ثلاثة أنواع فيزيائية رئيسية للتسارع وهذه الأنواع هي[3]
- Gleichmäßige Beschleunigung Dies ist der Fall, wenn sich ein Objekt in einer geraden Linie mit einer Zunahme der Geschwindigkeit über gleiche Zeiträume bewegt, wobei gesagt wird, dass der Körper einer gleichmäßigen Beschleunigung unterliegt und dass der freie Fall eines Objekts ein Beispiel für eine gleichmäßige Beschleunigung هو .
- التسارع غير المنتظم عندما يتحرك جسم ما بسرعة متزايدة، ولكن ليس على فترات زمنية متساوية، فإن هذا التسارع يسمى التسارع العشوائي، وحركة المركبات على الطريق هي مثال على التسارع غير المنتظم.
- التسارع اللحظي هو تسارع جسم معين في فترة زمنية معينة يكون صغيرًا جدًا.
حالات التسارع الجسدي
هناك ثلاث حالات فيزيائية للتسارع وهذه الحالات هي[4]
- التسارع الإيجابي يحدث هذا عندما يكون اتجاه التسارع في نفس اتجاه الحركة، مما يعني أن سرعة الجسم تزداد بمرور الوقت.
- التسارع السلبي يحدث هذا عندما تنخفض السرعة بمرور الوقت بحيث يكون اتجاه التسارع معاكس لاتجاه الحركة. مثال على ذلك عندما تضغط السيارة على الفرامل، فإنها تتباطأ تدريجياً حتى تتوقف.
- التسارع الصفري يحدث هذا عندما يكون الجسم ثابتًا ولا يتحرك، أو عندما تكون سرعة الجسم ثابتة ولا تتغير بمرور الوقت.
ما هي وحدة التسارع
وحدة التسارع هي متر لكل ثانية مربعة وهذه الوحدة مشتقة من النظام الدولي للوحدات حيث تتكون من وحدة قياس الطول ووحدة الوقت بالثانية ويمكن كتابة وحدة التسارع بالصيغة m / s² و تعني هذه الوحدة أن الجسم يتحرك بمعدل منتظم لتغير السرعة على مسافة متر واحد في زمن قدره ثانية واحدة وأن القوانين الفيزيائية لحساب التسارع هي كما يلي[5]
التسارع = التغيير في الوقت / التغيير في السرعة
T = (G2 – G1) / (P2 – P1)
ت = م / ث²
بينما
- T ← التسارع هو معدل تغير السرعة بالنسبة للوقت ووحدته م / ث².
- P1 → السرعة الأولية هي مقدار السرعة الأولية وتقاس بوحدة م / ث.
- P2 → السرعة النهائية هي السرعة النهائية وتقاس بوحدة م / ث.
- G1 ← الوقت المبدئي هو طول الوقت عند قياس السرعة الأولية ووحدته s.
- G2 → End Time هي المدة الزمنية عند قياس سرعة النهاية ووحدتها هي s.
أمثلة على حساب التسارع
لحساب مقدار التسارع، نستخدم المعادلات والصيغ الفيزيائية، على سبيل المثال، لحساب معدل تسارع السيارة التي كانت تسير بسرعة 80 كم / ساعة ثم نزيد سرعتها إلى 110 كم / ساعة خلال فترة من الوقت 20 ثانية، شرح طريقة حساب التسارع كالتالي[5]
تحتاج أولاً إلى التحويل من كلم / س إلى م / ث، حيث 80 كم / س تساوي 22.22 متر / ثانية و 110 كم / ساعة 30.5 متر / ثانية للحصول على الحل.
التسارع = التغيير في الوقت / التغيير في السرعة
T = (G2 – G1) / (P2 – P1)
T = (Z2 – Z1) / (30.5 – 22.22)
بما أن المدى الزمني هو 20 ثانية، فهذا يعني ما يلي
T = 20 / (30.5 – 22.22)
ر = 20 / (8.28)
ع = 0.414 م / ث²
تسارع السيارة = 0.414 م / ث²
بنهاية هذا المقال علمنا ان وحدة التسارع هي متر لكل ثانية مربعة وعرفنا ايضا اهمية مفهوم التسارع في الفيزياء ووضحنا الفرق بين التسارع والسرعة ولدينا جميع الانواع والحالات تم ذكر التسارع المادي، وقد ذكرنا مثالاً لحساب التسارع بخطوات مفصلة.
- ^khanacademy.org، ما هو التسارع 12.10.2024
- ^mytutor.co.uk، الفرق بين التسارع والسرعة 12.10.2024
- ^byjus.com، أنواع التسارع 12.10.2024
- ^byjus.com، التسريع 12.10.2024
- ^physicsclassroom.com، التسريع 12.10.2024