ما وحدة التسارع

وحدة التسارع هي

وحدة التسارع هي

وحدة قياس التسارع متر في الثانية تربيع .

التسارع هو الاسم الذي نطلقه على أي عملية تتغير فيها السرعة نظراً لأن السرعة هي سرعة واتجاه فهناك طريقتان فقط يمكن من خلالها زيادة السرعة وهي تغيير السرعة أو تغيير الاتجاه أو تغيير كليهما ولذا فإن وحدة التسارع هي معدل تغير السرعة ووحدة التسارع هي الفرق بين السرعتين الابتدائية والنهائية مقسوماً على الوقت ويمكن أن يكون التغيير في سرعة جسم ما زيادة أو نقصاناً في السرعة أو تغييراً في اتجاه الحركة ومن بعض الأمثلة على التسارع دوران القمر حول الأرض وسقوط تفاحة وتوقف السيارة عند إشارات المرور، ومن المفاهيم الخاطئة أن التسارع والسرعة نفس الشئ فقد تكون السرعة ثابتة بينما يتسارع الجسم ومثال على ذلك التحرك في الوضع الدائري حيث تظل السرعة ثابتة ولكن نظراً لتغير الاتجاه يقال أن الجسم متسارع والتسارع يجبرك على الانتباه فهو يمكن أن يكون عنيفاً وبعض الناس يخافون منه مثل الجلوس في طائرة أثناء الاقلاع والضغط على فرامل السيارة والسرعة العالية في عربة الأطفال وعندما لا تتغير سرعة جسم ما أو اتجاهه هذا لا يسمى تسارعاً بغض النظر عن السرعة التي تسير بها فإن الطائرة التي تتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم تسارعها يساوي صفراً على الرغم من أن الطائرة تتحرك بسرعة كبيرة ولكن عندما تهبط وتتوقف بسرعة سيكون لها تسارع أثناء ذلك الهبوط والتسارع اللحظي هو نسبة التغيير في السرعة خلال فترة زمنية معينة وتسارع الجاذبية هو عندما يتحرك جسم في دائرة ويكون اتجاه سرعته نحو مركز تلك الدائرة فتسارع الجاذبية يستخدم للإشارة إلى شدة مجال الجاذبية ويعرف أيضاً بالتسارع المركزي.[1][2]

وحدة قياس التسارع هي

وحدة قياس التسارع هي

متر لكل ثانية تربيع. م/ث2. حيث: s = المسافة: vi = السرعة الابتدائية

.

متى يكون التسارع صفر

تسارع الجسم هو معدل تغير السرعة فإذا كانت v تشير إلى السرعة و t تشير إلى الوقت و a تعني التسارع فتكون المعادلة a = dv / dt فعندما


يكون معدل تغير السرعة صفراً فإن التسارع يساوي صفر


( a= dv / dt =0) أي أن التسارع يساوي صفراً عندما تكون سرعة الجسم ثابتة.[3]

متى يكون التسارع ثابت

عندما يغير الجسم سرعته بنفس المقدار كل ثانية يسمى هذا التسارع بالتسارع الثابت لأن السرعة تتغير بمقدار ثابت كل ثانية وهناك فرق بين جسم ذي تسارع ثابت وجسم ذي سرعة ثابتة فإذا كان الجسم يغير سرعته بمقدار ثابت أو مقدار متغير فهو جسم متسارع أما


الجسم ذو السرعة الثابتة لا يتسارع


،

قانون التسارع

يساوي السرعة على الزمن ووحدات قياس التسارع هي م / ث / ث أو ميل / ساعة / ثانية أو كم / ساعة / ثانية.[4]

أنواع التسارع

• تسارع منتظم.
• تسارع غير منتظم.
• التسارع الإيجابي.
• التسارع السلبي.
• التسارع الصفري.

تسارع منتظم

: يشار إلى أن الجسم يتسارع تسارعاً منتظماً إذا زادت سرعته بوتيرة ثابتة أي أنه لا يوجد تغيير في معدل التسارع ومثال على ذلك حركة الجسم المتساقط بحرية فعندما نرسم السرعة مقابل الوقت على الرسم البياني نحصل على خط مستقيم.

تسارع غير منتظم

: يحدث التسارع غير المنتظم عندما تتغير سرعة الجسم واتجاه السرعة  خلال فترات زمنية متساوية ومثال على ذلك عند قيادة سيارة على طريق يكون هناك زيادة ونقصان متكرر في سرعة السيارة.

التسارع الإيجابي

: يحدث عندما تزداد سرعة الجسم بمرور الوقت فالرسم البياني بين الزمن والسرعة سيكون له ميل موجب.

التسارع السلبي

: يحدث عندما تتناقص سرعة الجسم مع مرور الوقت فالرسم البياني بين الزمن والسرعة سيكون له ميلاً سلبياً.

التسارع الصفري

: يحدث عندما تكون سرعة الجسم ثابتة أو عندما يكون الجسم في حالة سكون والرسم البياني بين الزمن والسرعة سيكون صفراً.[5]

كيفية حساب التسارع

• حساب التسارع من القوة.
• حساب متوسط التسارع من سرعتين.

حساب التسارع من القوة

:طبقا لقانون نيوتن الثاني للحركة والذي ينص على أنه عندما تكون القوى المؤثرة على جسم غير متوازنة فإن الجسم سيتسارع، هذا التسارع يعتمد على مجموع القوى التي تؤثر على الجسم وكتلة الجسم ويمكن تمثيل قانون نيوتن بالمعادلة F = M×A  حيث F هي القوة الكلية المؤثرة على الجسم و M كتلة الجسم و A هو تسارع الجسم وعند استخدام المعادلة تكون الوحدات كالتالي الكتلة بالكيلوجرامات والقوة بالنيوتن والتسارع بالمتر لكل ثانية تربيع، ولمعرفة كتلة جسم ما نقوم بوضعه على الميزان وتتناسب القوة طردياً مع التسارع وهذا يعني أن القوة الأكبر ستؤدي إلى تسارع أكبر وتتناسب الكتلة عكسياً مع التسارع وهذا يعني أن مع وجود كتلة كبيرة سينخفض التسارع ومثال على ذلك تعمل قوة 10 نيوتن بشكل موحد على كتلة 2 كجم ما هي عجلة الجسم؟ F = 10 ÷ 2 =5 M/S ، ولابد من معرفة أن القوة تسبب تسارعاً فقط في اتجاهها ومثال على ذلك يتسارع قارب كتلته 10 كجم شمالاً بسرعة 2 م/ث وتهب الرياح في اتجاه الغرب بقوة مقدارها 100 نيوتن على القارب ما هو عجلة القارب الجديدة باتجاه الشمال ؟ الحل: نظراً لأن القوة متعامدة مع اتجاه الحركة فليس لها تأثير على الحركة في هذا الاتجاه ويواصل القارب تسارعه شمالاً بسرعة 2 م/ث.

حساب متوسط التسارع من سرعتين

: يمكن حساب متوسط تسارع جسم ما خلال فترة زمنية بناءً على سرعته حيث أن سرعته في اتجاه معين قبل ذلك الوقت وبعده من خلال المعادلة A=v/t حيث أن A هي متوسط التسارع و V معدل التغيير في السرعة وT مقدار الوقت المستغرق لحدوث ذلك التغيير.[6]

التسارع اللحظي والتسارع المركزي

المقصود بالتسارع اللحظي هو المعدل الذي يغير فيه جسم ما سرعته في لحظة معينة في أي مكان على طول مساره ويمكن تعريفه بأنه متوسط التسارع عندما يقترب الفاصل الزمني من الصفر والفرق بينه وبين السرعة اللحظية أن السرعة اللحظية لا يمكن أن تكون سالبة أبداً فهي تقييس مدى سرعة واتجاه الجسم.

التسارع المركزي هو تغير في السرعة إما في مقدارها أو في اتجاهها أو كليهما في حركة دائرية منتظمة ويتغير اتجاه السرعة باستمرار على الرغم أن مقدار السرعة قد يكون ثابتاً ويكون التسارع المركزي أكبر عند السرعات العالية وفي المنحنيات الحادة أي عندما يكون نصف القطر صغير.[7][8]

الفرق بين التسارع والسرعة

• التسارع هو معدل واتجاه حركة الجسم أما السرعة فهي المعدل الزمني الذي يتحرك فيه الجسم على طول المسار أي أن التسارع اتجاه أما السرعة فهي قيمة عددية.
• على سبيل المثال 50 كم / ساعة يقصد بها سرعة السيارة على طول الطريق أما 50 كم / ساعة غرباً يقصد بها التسارع، ويتم حساب متوسط سرعة الجسم بقسمة المسافة المقطوعة غلى الوقت الذي استغرقه الجسم لقطع تلك المسافة ويمكن حسابها بطرق مختلفة اعتماداً على المعلومات المتوفرة حول حركة الجسم.
• التسارع كمية متجهة أي أن لها مقدار واتجاه أما السرعة فهي كمية قياسية أي أن لها مقدار فقط.
• يقييس التسارع الإزاحة أي التغيير في الموضع كلما تغير الوقت أما السرعة تقييس المسافة المقطوعة خلال التغيير في الوقت.
• معادلة التسارع الإزاحة / الوقت أما السرعة فتساوي المسافة / الوقت.
• يحدث التسارع من سرعة الجسم والاتجاه الذي يتخذه أثناء الحركة أما السرعة فتحدث من تحرك الجسم.
• التسارع يمكن أن يكون موجباً أو سالباً أو يساوي صفراً أما السرعة فلا يمكن أبداً أن تساوي صفراً.[9]