سنتحدث اليوم عن الحركة المتسارعة في الفيزياء، حيث تعرف الحركة كانتقال الأجسام من مكان إلى آخر، وهذا يعني تغير مواقع الأجسام مع مرور الزمن. تختلف طريقة حركة كل جسم عن الآخر بسبب الإزاحة، والتي تشمل الحركة الأفقية المستقيمة والحركة الدورانية حول مركز الجسم، وحركة المنحنية مثل حركة الرصاصة. عندما يتحرك الجسم لمسافة معينة في فترة زمنية، يكتسب سرعة، ويمكن قياس معدل السرعة لفهم مفهوم التسارع، الذي يدرس الأسباب التي تؤدي إلى ظهور السرعة. سنعرض الحركة المتسارعة في هذا المقال عن طريق موسوعة من خلال السطور التالية.
حركة المتسارعة
قبل الحديث عن الحركة المتسارعة، يجب معرفة ما هو التسارع. وهو يعني التغير في المعدل الزمني للسرعة، ويتم قياسه بوحدة متر/ثانية². والتسارع هو كمية متجهة، حيث يكون قيمته إيجابية أو سالبة أو حتى صفر. ويكون التسارع إيجابيًا عندما تكون حركة الجسم تتسارع في نفس اتجاه الحركة، ويكون التسارع سالبًا عندما تتسارع الحركة في اتجاه معاكس للحركة الأصلية. ومن الأمثلة على ذلك، عند الضغط على المكابح لتقليل السرعة في السيارة، يكون التسارع صفرًا إذا كانت السرعة ثابتة ولا تتغير مع الزمن. درس العالم الفيزيائي إسحاق نيوتن تأثير كتلة الجسم والقوة التي تؤثر عليه لحساب الحركة المتسارعة، ووضع قانون نيوتن الثاني. وإذا رسمنا العلاقة على المنحنى، ستكون قيمة التسارع هي ميل المنحنى. كما يمكن حساب قيمة التسارع من خلال العلاقة التالية:
التسارع = مجموع القوى المؤثرة على الجسم ÷ كتلة الجسم.
أنواع الحركة
يوجد أنواع عديدة للحركة ومنها:
- الحركة الدورانية: تعد العجلة واحدة من أبسط أشكال الحركة التي يقوم بها الجسم، حيث يتحرك الجسم بسرعة ثابتة في زاوية محددة، ويمكن أن تكون العجلة على شكل زاوية أو مجموعة من الزوايا اليمني، وتكون الحركة في هذه الحالة دائرية أيضًا، والسرعة التي يحتاجها الجسم للاتجاه نحو المركز تعرف باسم العجلة الجاذبة.
- المقذوفات: هذا نوع آخر من الحركة، حيث يشمل إلقاء كرة في الهواء بزاوية محددة. بسبب وجود الجاذبية الأرضية، تسقط الكرة تدريجيا وتتباطأ سرعتها أثناء السقوط. يجب ملاحظة أن السرعة الأفقية تظل ثابتة وتجاهل المقاومة الهوائية، مما يجعل الكرة تتحرك بسرعة أفقية وتصطدم بالأرض في النهاية. بعد ذلك، تصبح الحركة الأفقية والعمودية مستقلتين عن بعضهما، ويمكن تحليل كل منهما بشكل منفصل. ونتيجة لذلك، يتكون مسار يشبه القطعة المنقوصة.
- السرعة الثابتة: إنها واحدة من السرعات التي يسهل وصفها، حيث تكون ثابتة في الحالة الأولى، وتكون مساوية للصفر في الثانية، ومن هنا يمكن استنتاج أن السرعة المتوسطة للجسم تساوي سرعته في فترة زمنية معينة.