ماذا سيحدث إذا ركلت كرة بقوة؟ بالتأكيد ستتحرك الكرة بسرعة كبيرة تبدأ من الصفر (حالة السكون) إلى أقصى سرعة، كما أنها ستتغير في الاتجاه كما يحدث في المقذوفات أو في السقوط الحر، يطلق على هذا التغير في السرعة خلال الزمن “التسارع”.
التسارع في الفيزياء (Acceleration):
يعرف التسارع على أنه معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن، ويعتبر كمية متجهة؛ حيث أن له مقداراً واتجاهاً، ويرمز له بالرمز a.
مثال توضيحي:
إذا فرضنا أن سيارة كانت ثابتة ثم تغيرت سرعتها إلى 60 كم/ساعة خلال مدة 10 ثوانٍ، فهذا يعني أن السيارة تسارعت، واستغرقت 10 ثوانٍ لتصل إلى سرعة 60 كم من السكون.
أنواع التسارع:
ينقسم التسارع إلى نوعين:
تسارع منتظم:
عندما يكون معدل تغير السرعة ثابت من نقطة البداية إلى نقطة النهاية.
تسارع غير منتظم:
عندما يكون معدل تغير السرعة غير منتظم.
حساب التسارع:
يمكن حساب التسارع من خلال التغير في السرعة والزمن، من خلال العلاقة الرياضية:
a =
حيث أن:
a = التسارع
V1 = السرعة الابتدائية
V2 = السرعة النهائية
t = الزمن
كذلك يمكن حساب التسارع من خلال قانون نيوتن الثاني، من خلال العلاقة الرياضية:
F = m
a =
حيث أن:
a = التسارع
f = القوة
m = كتلة الجسم
أمثلة تطبيقية:
مثال 1:
احسب تسارع الجسم المتحرك بسرعة ثابتة.
الحل:
بما أن الجسم يتحرك بسرعة ثابتة؛ فإن:
v2 = v1
وبالتعويض في القانون
a =
a =
وعليه فإن تسارع الجسم = صفر
مثال 2:
جسم تحرك من السكون حتى وصل إلى 70 كم/ساعة خلال 11 ثانية، فما مقدار تسارعه؟
الحل:
a =
a =
= 6.36 m/
التعليقات