ماهي وحدة التسارع

ماهي وحدة التسارع

ما هي وحدة التسارع المستخدمة في الفيزياء ، وما الفرق بين السرعة والتسارع ، حيث أن التسارع مصطلح مادي لمعدل تغير السرعة ، وفي هذا المقال سنتحدث عن التسارع بالتفصيل ، وسنشرح الفرق بين السرعة والتسارع ، وسنذكر ما هي الوحدات المستخدمة لقياس التسارع.

ما هو تعريف التسارع

التسارع (بالإنجليزية: Acceleration) هو مقدار متجه يُعرَّف بأنه السرعة التي يغير بها الجسم سرعته ، ويتسارع الجسم إذا غير سرعته فقط ، ولا يحدث التسارع إلا إذا كانت الحركة في نفس الاتجاه كقوة ناتجة ، ولكن إذا حدثت الحركة في الاتجاه المعاكس لحركة القوى ، فإن هذا الكبح يحدث ، تمامًا كما يحدث التسارع عندما تتغير سرعة جسم متحرك في خط مستقيم بالنسبة للوقت ، ويحدث التسارع أيضًا عندما يتغير اتجاه السرعة مع مرور الوقت ، وهناك العديد من الأمثلة على التسارع في حياتنا ، وأقرب مثال على ذلك هو تسارع الجاذبية الذي يحدث عند الخروج من الجسم. شيء يسقط في حالة سقوط حر من ارتفاع معين ، حيث سيتسارع الجسم في هذا الوقت إلى سطح الأرض ، حيث أن سرعة الجسم في البداية تساوي صفرًا ، وعند تركها تبدأ في زيادة سرعتها تدريجياً بمرور الوقت ، وعند الوصول إلى سطح الأرض تعود السرعة إلى الصفر مرة أخرى وهذا التغيير في السرعة هو تسارع والجسم لا يتسارع فعليًا إلا إذا حدث ما يلي: 

• تغير السرعة: حيث يحدث تسارع الجسم إذا تغيرت سرعته بمرور الوقت.
• تغيير الاتجاه: عندما يتسارع جسم ما ، 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 التغير في المسافة التي يقطعها جسم ما في فترة زمنية معينة ، والتسارع هو معدل تغير السرعة بالنسبة إلى الوقت ، والسرعة هي عدد قياسي ، مما يعني أن السرعة لا تحتوي على اتجاه معين ، والتسارع هو قيمة عددية ، مما يعني أن التسارع له اتجاه محدد ومحدد ، ولا يشترط أن يكون للجسم المتحرك تسارع ، ولكن يجب أن يكون له سرعة ، لذلك فإن حركة الجسم تشير إلى وجود سرعة ، وإذا كانت هذه السرعة ثابتة و لا يتغير بمرور الوقت ، فلا يوجد تسارع للكائن. وعندما نقول إن تسارع جسم معين يساوي صفرًا ، فهذا لا يعني أن الجسم ساكن تمامًا ، ولكن عندما نقول إن سرعة الجسم تساوي صفرًا ، فهذا يعني أن الجسم مستقر نسبيًا وغير متحرك نسبيًا .

أنواع التسارع في الفيزياء

هناك ثلاثة أنواع فيزيائية رئيسية للتسارع ، وهذه هي الأنواع التالية: 

• التسارع المنتظم: عندما يتحرك جسم في خط مستقيم مع زيادة السرعة على فترات منتظمة ، يُقال أن الجسم في حالة تسارع مستمر ، والسقوط الحر للجسم هو مثال على التسارع المنتظم.
• التسارع غير المتكافئ: عندما يتحرك جسم ما بسرعة متزايدة ولكن ليس على فترات منتظمة ، وهذا التسارع يعرف بالتسارع العشوائي ، وحركة المركبات في الشوارع مثال على التسارع غير المنتظم.
• التسارع الفوري: هذا هو تسريع كائن معين في فترة زمنية محددة وقصيرة جدًا.

حالات التسارع المادي

هناك ثلاث حالات فيزيائية للتسارع ، وهذه هي الحالات التالية: 

• التسارع الإيجابي: يحدث هذا عندما يتطابق اتجاه التسارع مع اتجاه الحركة ، مما يعني أن سرعة الجسم تزداد بمرور الوقت.
• التسارع السلبي: يحدث هذا عندما تنخفض السرعة بمرور الوقت بحيث يكون اتجاه التسارع معاكسًا لاتجاه الحركة ، على سبيل المثال ، عند الضغط على فرامل السيارة ، فإنها تتباطأ تدريجيًا حتى تتوقف تمامًا.
• 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 لأنها تتكون من وحدة طول ، وهي متر ، ووحدة زمنية ، وهي ثانية ، ويمكن كتابة وحدة التسارع بالصيغة m / s² ، و هذه الوحدة تعني أن الجسم قد تحرك 1 متر. في وقت 1 ثانية بمعدل تغير منتظم في السرعة ، تكون القوانين الفيزيائية لحساب التسارع كما يلي: 

التسارع = التغيير بمرور الوقت / تغيير السرعة

V = (g2 - g1) / (g2 - g1)

V = م / ث²

في حين:

V ← التسارع: معدل تغير السرعة مع الوقت في م / ث².

P1 ← السرعة الابتدائية: هي قيمة السرعة الأولية المقاسة بوحدة m / s.

P2 ← السرعة النهائية: هذه هي السرعة النهائية مقاسة بوحدة m / s.

G1 ← وقت البدء: مقدار الوقت عند قياس السرعة الأولية ووحدتها ث.

G 2 ← آخر مرة: 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 20 ثانية. طريقة حساب التسارع كالتالي: 

أولًا ، علينا تحويل وحدات km / h إلى وحدات m / s ، لأن 80 km / h تساوي 22.22 مترًا / ثانية و 110 كيلومترًا / ساعة تساوي 30.5 مترًا / ثانية ، ليكون حلاً.

• التسارع = التغيير بمرور الوقت / تغيير السرعة
• V = (g2 - g1) / (g2 - g1)
• V = (g2 - g1) / (30.5 - 22.22)
• وبما أن الفترة الزمنية 20 ثانية فهذا يعني أن:
• الخامس = 20 / (30.5 - 22.22)
• الخامس = 20 / (8.28)
• الخامس = 0.414 م / ث²
• تسارع السيارة = 0.414 م / ث²