يتناول البحث الذي أقدِّمه لك، يا عزيزي القارئ، فضل التسارع، حيث اكتشف العالم الشهير جاليليو المبدأ الذي يعرف بالعجلة أو التسارع، واكتشف أن سرعة الجسم الذي يتحرك بتسارع مستمر تزداد بمقدار متساو في فترات متساوية من الزمن.
كان العالم جاليليو يعتقد أن سرعة الجسم الساقط تزداد بمقدار متساوٍ عندما يقطع المسافة الواحدة، ولكن من خلال التجارب التي قام بها، اكتشف أن سرعة الجسم تزداد بمقدار متساوٍ بين كل ثانية من عمر الزمن. ولذلك، سنسلط الضوء في مقالنا اليوم على أهمية العجلة والتسارع بالتفصيل من خلال الموسوعة.
بحث عن العجلة والتسارع
تسارع
- التسارع هو الزيادة في السرعة المتجهة نحو الجسم.
- تشير هذه المصطلحات إلى السرعة التي يتم تحديدها بواسطة السرعة والاتجاه .
- وحدة القياس المعتادة للتسارع هي المتر في الثانية المربعة، ويتم ذلك باستخدام جهاز قياس الحركة.
يمثل التسارع جزءًا كبيرًا من حياتنا اليومية، وفي ميكانيكا الكلاسيكية، يمكن للشخص أن يشعر بالتسارع عند ركوب السيارة، حيث يزداد سرعتها بشكل غير منتظم أو منتظم، وبالتالي، تتسارع الأشياء داخل السيارة بنفس الطريقة والشكل الذي تتسارع به السيارة.
بالإضافة إلى ذلك، تعتبر المقذوفات أحد الأشياء التي يمكن من خلالها لاحظ عملية التسارع بشكل أفضل، حيث يمكن أن تتباطأ سرعتها حتى تصل إلى الصفر، وتتغير اتجاهها من الصعود إلى الهبوط في هذه اللحظة، ثم تزداد هذه السرعة بشكل كبير عندما تصل إلى الأرض.
التسارع فى الفيزياء
- يعرف التسارع في علم الفيزياء على أنه المعدل الذي تتغير به السرعة مع الزمن، من حيث الزمن والمقدار.
- لذلك، يمكن أن يكون التسارع كمية متجهة إلى نقطة ما، أو إلى كائن يتحرَّك بشكل مستقيم سواء كان ببطء أو سرعة.
من المعروف أن الحركة الدائرية تتسارع باستمرار على الرغم من أن الحركة تكون بسرعة ثابتة، وهذا بسبب التغيير المستمر في اتجاهاتها، وينتج عن هذا التغيير في الاتجاه والسرعة حدوث عملية التسارع للأجسام .
في حال عدم حدوث تغيير في الاتجاه أو السرعة، فإن ذلك لن يؤدي إلى عملية التسارع، بغض النظر عن مقدار السرعة في ذلك الوقت.
الطائرة هي أكبر مثال لتوضيح هذا المفهوم. فمثلاً، عندما تحلق الطائرة بسرعة ثابتة بشكل مستقيم، فإن التسارع يكون صفرًا، ويعود السبب وراء ذلك إلى ثبات السرعة.
في حالة الهبوط، تتغير سرعة الطائرة، ويمكننا القول بأن الطائرة تتسارع منذ بداية عملية الهبوط.
قوانين التسارع
تستخدم وحدة المتر في الثانية لقياس التسارع، وهي الوحدة التي تشير إلى المسافة التي يقطعها الجسم في الثانية الواحدة، ويمكن أن تكون القيمة سالبة أو صفر أو موجبة:
-
سالباً
يُطلق عليه أيضًا اسم التسارع العكسي، وهو نوع من الفرملة المفاجئة التي تحدث عندما يتم إيقاف عمل السيارة بالضغط على دواسة الفرامل، التي تعمل على تقليل سرعة السيارة بشكل متواصل حتى تصل إلى الصفر وتتوقف.
-
موجباً
عندما تتحرك الجسم وتسارعه في نفس الاتجاه، تزيد سرعته مع مرور الوقت، فعلى سبيل المثال، إذا كانت سرعة الحركة 5 أمتار في الثانية الواحدة، ومعدل التسارع 5 أمتار في الثانية، فسوف يتزايد معدل السرعة بعد مرور ثانية واحدة إلى 10 أمتار في الثانية، وبعد مرور ثانيتين من الوقت، سيصبح معدل السرعة 15 أمتار في الثانية.
-
صفراً
يُعرف هذا النوع من الحركة بأنه التسارع المعدوم، وذلك في حالة أن السرعة تتحرك بشكل ثابت ومنتظم ولا تتأثر بالزمن.
الجاذبيه والتسارع
- يعتبر سقوط الأشياء تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية من أبرز أدلة وجود التسارع، حيث يمكن إلقاء جسم وتركه ليسقط بحرية من أعلى إلى أسفل.
- يتمثل الأمر في أن سرعة الجسم في لحظة سقوطه تكون صفر، ولكن تتزايد هذه السرعة بشكل كبير مع مرور الوقت حتى يصل الجسم إلى الأرض.
- كلما زادت مدة السقوط، زادت سرعة الجسم وتأثير قوة الجاذبية عليه، مع الأخذ في الاعتبار تأثير الهواء الذي يتم إهماله.