التسارع الذي يكتسبه الجسم متناسب مع ؟، حيث يعبر التسارع عن مقدار التغيير في سرعة الجسم الذي يتحرك بالنسبة للوقت المستغرق أثناء التغيير في سرعة الجسم.
ما هو التسارع
التسارع هو المعدل الذي تتغير به سرعة جسم خلال فترة زمنية. وتتم العمليات الحسابية الفيزيائية بالرمز a أو بالرمز العربي T ، ويتم قياس التسارع بوحدات متر لكل ثانية مربعة ، والتي يرمز لها بالرمز s² / m أو بالرمز العربي m / s² ، وهناك حالتان أساسيتان للتسارع ، وهما كالتالي:[1]
- تسارع الجسم: هو تغير سرعة الجسم من سرعة منخفضة إلى سرعة أكبر ، بحيث تكون القيمة الناتجة موجبة ، مما يدل على زيادة سرعة الجسم مع مرور الوقت.
- تباطؤ الجسم: هو تغير سرعة الجسم من سرعة معينة إلى سرعة أقل بحيث تكون القيمة الناتجة سالبة مما يدل على انخفاض سرعة الجسم مع مرور الوقت.
على سبيل المثال ، عندما تتحرك السيارة من السكون حتى تبدأ في التحرك ، تزداد سرعة السيارة بمرور الوقت ، وهذا ما يعرف بتسارع الجسم ، ولكن عندما يضغط السائق على الفرامل ، تنخفض سرعة السيارة تدريجياً حتى تتوقف. تتحرك ، وهذا ما يعرف باسم تباطؤ الجسم.
شاهد أيضاً: ما هي وحدة التسارع؟
التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب مع
التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديًا مع مقدار القوة الكلية اللازمة لتسريع هذا الجسم ، فكلما زادت القوة المؤثرة على حركة الجسم ، ستزيد سرعته ، وبالتالي سيزداد مقدار التسارع. يمكن حساب تسارع الأجسام المتحركة من خلال القانون الرياضي التالي:[2]
مقدار التسارع = التغيير في السرعة ÷ التغيير في الوقت التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ التغيير في الوقت t = Δ x ÷ Δ z = (x 2 – x 1) ÷ Δ g
بينما:
- v → هو التسارع المقاس بـ m / s².
- Δg ← هو مقدار التغيير في الوقت ، ويُقاس بالثواني.
- Q1 → هي السرعة الابتدائية للجسم وتقاس بوحدة م / ث.
- Q2 → هي السرعة النهائية للجسم ، وتقاس بوحدة م / ث.
شاهد أيضاً: ما العلاقة بين التسارع وحركة قطار الملاهي؟
أمثلة لحساب تسارع الأجسام المتحركة
في الواقع ، يمكن تصنيف التسارع إلى تسارع منتظم وتسارع غير منتظم ، حيث يكون التسارع المنتظم هو زيادة سرعة الجسم على فترات زمنية متساوية ، بينما التسارع غير المنتظم هو زيادة في سرعة الجسم على فترات غير متساوية ، و فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية حساب التسارع في الرسوم المتحركة للأجسام:
- المثال الأول: إذا كان الجسم يتحرك بسرعة 15 م / ث ، وزادت سرعته بعد 5 ثوانٍ بحيث تساوي السرعة 20 م / ث ، فما مقدار عجلة هذا الجسم؟ التغيير في الوقت = 5 ثوان التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ التغير في الوقت التسارع = (20-15) ÷ 5 تسارع = (5) ÷ 5 تسارع = 1 متر / ثانية²
- المثال الثاني: إذا تحركت السيارة من السكون حتى وصلت إلى سرعتها حوالي 23 مترًا / ثانية ، فماذا ستكون عجلة السيارة إذا وصلت إلى هذه السرعة في 9 ثوانٍ فقط. طريقة الحل: السرعة الابتدائية = 0 م / ثانية السرعة النهائية = 23 م / ثانية مقدار التغيير في الوقت = 9 ثوان التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ التغير في الوقت التسارع = (23 – 0) ÷ 9 تسارع = ( 23) ÷ 9 تسارع = 2.55 م / ث²
- المثال الثالث: إذا كان الجسم يتحرك بسرعة 4.5 م / ث وزادت سرعته بعد 13 ثانية لتصبح 16.9 م / ث فما مقدار تسارع هذا الجسم؟ طريقة الحل: السرعة الابتدائية = 4.5 م / ثانية السرعة النهائية = 16.9 م / ث التغيير في الوقت = 13 ثانية التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) مقدار التغيير في الوقت التسارع = (16.9 – 4.5) ÷ 13 التسارع = (12.4) 13 التسارع = 0.95 م / ث²
- المثال الرابع: إذا كانت السيارة تتحرك بسرعة 29 مترًا / ثانية ، ثم قام السائق باستخدام الفرامل حتى تتوقف السيارة تمامًا بعد 6 ثوانٍ ، فما مقدار تسارع السيارة. طريقة الحل: السرعة الابتدائية = 29 مترًا / ثانية السرعة النهائية = 0 متر / ثانية مقدار التغيير في الوقت = 6 ثوانٍ التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) مقدار التغيير في الوقت التسارع = (0-29) ÷ 6 التسارع = (-29) 6 التسارع = -4.8 م / ث² تعني الإشارة السالبة أن السيارة كانت تتباطأ بسرعة 4.8 م / ث²
انظر أيضًا: القانون الرياضي لحساب السرعة
في ختام هذه المقالة ، علمنا أن التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب طرديًا مع مقدار القوة الكلية اللازمة لتسريع هذا الجسم. للتسريع.