تعليم

ماهي وحدة التسارع

ما هي وحدة التسارع المستخدمة في الفيزياء ، وما الفرق بين السرعة والتسارع ، حيث أن التسارع مصطلح مادي يشير إلى معدل تغير السرعة ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن التسارع ، و سنشرح الفرق بين السرعة والتسارع وسنذكر الوحدة المستخدمة لقياس التسارع.

ما هو تعريف التسارع

التسارع (بالإنجليزية: Acceleration) هو مقدار متجه يُعرَّف بأنه المعدل الذي يغير فيه الجسم سرعته ، ويتسارع الجسم إذا غير سرعته فقط ، ولا يحدث التسارع إلا إذا كانت الحركة في نفس اتجاه القوة المحصلة ، ولكن إذا كانت الحركة في اتجاه معاكس لحركة القوى ، فهذا يعني حدوث تباطؤ ، تمامًا كما يحدث التسارع عندما تتغير سرعة جسم متحرك في خط مستقيم بالنسبة للوقت ، ويحدث التسارع أيضًا عندما يتغير اتجاه السرعة بمرور الوقت ، وهناك العديد من الأمثلة على التسارع في حياتنا ، وأقرب مثال على ذلك هو تسارع الجاذبية وهذا يحدث عند ترك الجسم ما يسقط هو السقوط الحر من ارتفاع معين ، حيث سيحدث تسارع للجسم على سطح الأرض ، حيث تكون سرعة الجسم في البداية صفراً وعندما تُترك تبدأ في زيادة السرعة تدريجياً بمرور الوقت وعند الوصول إليها في سطح الأرض تعود السرعة إلى الصفر مرة أخرى ، وهذا التغير في معدل السرعة هو تسارع ، وفي الواقع لا يحدث التسارع لجسم ما إلا إذا حدث الآتي:[1]

  • التغير في السرعة: حيث يحدث تسارع الجسم إذا تغيرت سرعته بمرور الوقت.

  • التغيير في الاتجاه: حيث يتسارع الجسم إذا تغير اتجاه حركته بمرور الوقت.

ما هو الفرق بين السرعة والتسارع

في الواقع ، هناك فرق كبير بين السرعة والتسارع ، لذا فإن السرعة هي معدل تغير المسافة التي يقطعها جسم في فترة زمنية معينة ، والتسارع هو معدل تغير السرعة فيما يتعلق بالوقت والسرعة هي كمية قياسية ، وهذا يعني أن السرعة ليس لها اتجاه محدد ، وأن التسارع هو كمية قياسية ، وهذا يعني أن التسارع له اتجاه محدد ومحدد ، ولا يشترط أن يكون للكائن المتحرك تسارع ، ولكنه يجب أن يكون لها سرعة ، لذا فإن حركة الجسم تشير إلى وجود سرعة ، وإذا كانت هذه السرعة ثابتة ولا تتغير بمرور الوقت ، فلا يوجد تسارع للجسم. وعندما نقول إن عجلة جسم معين تساوي صفرًا ، فإن هذا لا يعني أن الجسم ثابت تمامًا ، ولكن عندما نقول أن سرعة الجسم تساوي صفرًا ، فهذا يعني أن الجسم مستقر نسبيًا وهو كذلك لا تتحرك نسبيا.[2]

أنواع التسارع في الفيزياء

هناك ثلاثة أنواع فيزيائية رئيسية للتسارع ، وهذه الأنواع هي:[3]

  • التسارع المنتظم: عندما يتحرك جسم في خط مستقيم مع زيادة السرعة على فترات زمنية متساوية ، حيث يُقال إن الجسم في تسارع منتظم ، والسقوط الحر لجسم ما هو مثال على التسارع المنتظم.

  • التسارع غير المنتظم: عندما يتحرك جسم ما مع زيادة السرعة ولكن ليس على فترات زمنية متساوية ، وهذا التسارع يعرف بالتسارع العشوائي ، وحركة المركبات في الشوارع مثال على التسارع غير المنتظم.

  • التسارع اللحظي: هذا هو تسارع جسم معين في فترة زمنية محدودة للغاية فقط.

حالات التسارع المادي

هناك ثلاث حالات جسدية للتسارع ، وهذه الحالات هي:[4]

  • التسارع الإيجابي: يحدث عندما يكون اتجاه التسارع هو نفسه اتجاه الحركة ، مما يعني أن سرعة الجسم تزداد بمرور الوقت.

  • التسارع السلبي: يحدث عندما تنخفض السرعة بمرور الوقت ، بحيث يكون اتجاه التسارع معاكس لاتجاه الحركة ، على سبيل المثال عند الضغط على مكابح السيارة تتباطأ تدريجيًا 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 الطول وهي المتر ، ووحدة الوقت وهي الثانية ، والوحدة الزمنية. يمكن كتابة وحدة التسارع بالصيغة m / s ² ، وتعني هذه الوحدة أن الجسم يتحرك مسافة متر واحد بزمن قدره ثانية واحدة بمعدل تغير موحد في السرعة ، فإن القوانين الفيزيائية لحساب التسارع تشبه هذه:[5]

التسارع = التغيير في الوقت / التغيير في السرعة
V = (g2 – g1) / (g2 – g1)
V = م / ث² حيث:

  • T → Acceleration: هو معدل تغير السرعة بالنسبة للوقت ووحدته m / s ².

  • P1 ← السرعة الابتدائية: هي مقدار السرعة الابتدائية المقاسة بوحدات م / ث.

  • P2 ← السرعة النهائية: هي مقدار السرعة النهائية المقاسة بوحدة m / s.

  • G1 ← الوقت الأولي: هو مقدار الوقت عند قياس السرعة الابتدائية ووحدتها ث.

  • G 2 ← الوقت النهائي: مقدار الوقت عند قياس السرعة النهائية ووحدتها ث.

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 زمنية تبلغ 20 ثانية ، طريقة حساب التسارع كالتالي:[5]

أولًا ، يجب أن نحول من وحدة كم / س إلى وحدة م / ث ، حيث أن 80 كم / س يساوي 22.22 مترًا / ثانية و 110 كم / س يساوي 30.5 مترًا / ثانية ، ليكون الحل. التسارع = التغيير في الوقت / التغيير في السرعة
V = (g2 – g1) / (g2 – g1)
V = (g2 – g1) / (30.5 – 22.22)
وبما أن الفترة الزمنية تساوي 20 ثانية ، فهذا يعني أن:
الخامس = 20 / (30.5 – 22.22)
الخامس = 20 / (8.28)
Th = 0.414 م / ث
تسارع السيارة = 0.414 م / ث² وفي ختام هذا المقال سنعرف أن وحدة التسارع هي متر لكل ثانية مربعة ، وقد عرفنا معنى مفهوم التسارع في الفيزياء وشرحنا الفرق بين التسارع والسرعة ، وقد ذكرنا جميع أنواع وشروط التسارع المادي ، وذكرنا مثالاً لحساب التسارع بخطوات تفصيلية.

السابق
باع محل 4 مجموعت من الاقلام بسعر 5 ريالات لكل مجموعة، فإذا كانت كل مجموعة مكونة من 3 أقلام، فما ثمن الأقلام جميعها؟ وكم قلماً في المجموعات الأربع؟
التالي
الاستعلام عن بطاقة الهيئة السعودية للتخصصات الصحية