تعريف التسارع

التسارع هو المقدار الزائد في السرعة التي تتجه نحو الجسم، ويتم تحديدها بالمقدار والاتجاه، ووحدة قياسه المتر في الثانية المربعة. ويعتبر التسارع أحد الأشكال الهامة في حياتنا اليومية، ويمكن شعوره بسهولة من خلال ركوب السيارة، حيث يتسارع الأشخاص داخلها بنفس الطريقة. ويمكن ملاحظة التسارع في المقذوفات، حيث تتغير سرعتها من الصعود إلى الهبوط وتزداد سرعتها عندما تسقط على الأرض. وفي هذا المقال، سنشرح مفهوم التسارع بشكل أكبر.

تعريف التسارع

يتم تدريس علم الفيزياء كل ما يتعلق بالمادة وارتباطها الوثيق بالطاقة والحركة التي تنتج عن المادة، ويتم دراسة ظواهرها الطبيعية وقواها الآلية، مما يؤدي إلى دراسة التسارع أو العجلة، وهي واحدة من أهم مصادر الحركة التي توجد في حياتنا اليومية. يتم تعريف التسارع أو ما يعرف بالعجلة في بعض البلدان العربية بالعديد من التعريفات، منها:

• حسب الميكانيكا الكلاسيكية: تُعرَّف سرعة التغير في الأجسام التي تتحرك وفقًا لفترة زمنية معينة على أنها المقدار الذي يحدث فيه التغيير، وتكون قيمتها موجبة أو سالبة أو صفر.
• حسب العجلة رياضياً: يتم تعريف السرعة الزمنية على أنها التغيير الذي يحدث في السرعة مع مرور الوقت، ويتم قياسها بوحدة المتر في الثانية في الثانية، أي متر/ثانية/ثانية. وبالمقابل، يتم قياس السرعة بالمتر في الثانية.

حالات التسارع

هناك ثلاث حالات للتسارع يمكن من خلالها تحديد قيمته، وهي كما يلي:

• موجبة: في هذه الحالة، يتجه التسارع في نفس اتجاه الحركة، لأن السرعة سوف تزيد بمرور الوقت. على سبيل المثال، إذا كانت السرعة خمسة أمتار في الثانية والتسارع أيضًا خمسة أمتار في الثانية، فسيكون السرعة عشرة أمتار في الثانية بعد مرور ثانية واحدة، وخمسة عشر مترًا في الثانية بعد مرور ثانيتين.
• سالبة: في هذه الحالة، يتم تخفيض السرعة ببطء مع مرور الوقت حتى تتوقف تمامًا، ومثال على ذلك هو عندما تكون تبطئ سرعة السيارة، حيث تكون قيمة التسارع عكسية، وعند الضغط على الفرامل، تقل سرعة السيارة بشكل ثابت حتى تتوقف تمامًا.
• صفر : عندما يكون التسارع معدومًا في هذه الحالة، فإن السرعة لا تتغير مهما حدث من تغيير في الزمن، لأنها في ذلك الوقت تكون منتظمة.

التسارع وفقاً للمعادلة الرياضية

حيث تكون :a=Δ v / t

a=العجلة أو التسارع

Δ v=فرق السرعة

t= الزمن

حيث يقاس التسارع بوحدة : يتم استخدام وحدة متر في الثانية مربعة (م/ث²) لتحديد الوقت، ويتعين علينا استخدام هذه الوحدة لتحديد الزمن

في حال رغبتنا في قياس المسافة، يجب استخدام هذه العلاقة t = a / Δv

حيت تكون x = vit + 1/2 a.t2

s= المسافة.
vi=السرعة الابتدائية.

التسارع حسب الفيزياء

حسب القانون الثاني الذي قام نيوتن بوضعه:

F=m.a

a=F/m

حيث تكون:

تتأثر الجسم بمجموع القوى المؤثرة عليه والتي تمثلها F.

M=كتلة الجسم.

A تعني التعجيل، وقد يكون موجبًا أو سالبًا، وتشير إشارته الموجبة إلى التسارع، وتشير إشارته السالبة إلى التباطؤ

التباطؤ.

يحدث التسارع عندما يتم التعجيل باتجاه القوة، بينما يحدث التباطؤ عندما يتم التعجيل باتجاه معاكس لحركة القوة.