يتم تعريف التسارع علي أنه مقدار الزيادة في السرعة التي تتجهة نحو الجسم، وتلك السرعة يتم تحديدها عن طريق كلاً من المقدار والاتجاه، ووحدة قياس التسارع في العادة المتر لكل ثانية مربعة، ويعد التسارع أحد الأشكال الهامة في حياتنا اليومية، ولكي تشعر بالتسارع بطريقة سهلة يمكنك ركوب السيارة، فالسيارة لها سرعة منتظمة أو غير منتظمة، وتتسارع الأجسام والأشخاص الذين يتواجدون داخل السيارة بنفس الطريقة أيضاً، ومن الممكن ملاحظة التسارع في المقذوفات لأن سرعتها تقل حتي تصل في لحظة ما إلي الصفر، وفي تلك اللحظة يتم تغيير اتجاهها من الصعود إلي الهبوط، ثم تزداد سرعتها عند السقوط إلي الأرض، لذلك سنقدم لكم اليوم في هذا المقال مفهوم التسارع علي موسوعة من خلال السطور التالية.
تعريف التسارع
يتم تدريسه في علم الفيزياء علي أنه كل ما يرتبط بالمادة ارتباط وثيق بالمادة، وما ينتج عن المادة من الطاقة والحركة، ويقوم بدراسة ظواهرها الطبيعية وقواها الآلية، مما ينتج عنه دراسة التسارع أو العجلة، التي تعد واحدة من أهم مصادر الحركة، التي توجد في حياتنا اليومية، ويتم تعريف التسارع أو ما يعرف بالعجلة في بعض البلدان العربية بالعديد من التعريفات منها:
- حسب الميكانيكا الكلاسيكية: يعرف علي أنه مقدار التغيير الذي يحدث في سرعة الأجسام التي تتجه وفقاً لفترة زمنية معينة، وهذه القيمة قد تكون موجبة، أو سالبة، أو صفر.
- حسب العجلة رياضياً: يتم تعريفه علي أنه التغيير الذي يحدث في السرعة مع مرور الزمن ويقاس بوحدة المتر في الثانية في الثانية، أي متر/ثانية /ثانية، في حين أن السرعة تقاس بالمتر في الثانية.
حالات التسارع
يوجد ثلاث حالات للتسارع يمكن من خلالها تحديد قيمته، وهي كما يلي:
- موجبة: وفي هذه الحالة يكون التسارع يتجه في نفس اتجاه الحركة، لأن السرعة سوف تزيد مع مرور الزمن، أي أن السرعة حينما تكون خمسة أمتار في الثانية، والتسارع أيضا خمسة أمتار في الثانية، فبذلك ستكون السرعة عشرة أمتار في الثانية وذلك بعد أن يمر ثانية واحدة، وستكون خمسة عشر متراً في الثانية بعد أن تمر ثنتين.
- سالبة: وفي هذه الحالة تكون السرعة منخفضة مع مرور الزمن، حيث تقل السرعة تدريجياً حتي تتوقف نهائياً، ومثال علي ذلك حينما تقوم بكبح السيارة، ستكون قيمة التسارع عكسية، وعندما تقوم بالضغط علي مكابح السيارة فإن سرعتها ستقل بمعدل ثابت، حتي تتوقف نهائياً.
- صفر : في تلك الحالة يكون التسارع معدوم، وحينها لا تتغير السرعة مهما حدث تغيير في الزمن ، لأنها في تلك اللحظة 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 : متر لكل ثانية تربيع، أي م/ث2 ،ولكي نقوم بتعيين الزمن لابد من استخدام هذه
، و إذا رغبنا في قياس المسافة، لابد من استخدام هذه العلاقةt = a / Δv العلاقة
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:
F=محصلة القوي التي تقوم بالتأثير علي الجسم.
M=كتلة الجسم.
A=التعجيل وقد يكون موجب وإشارته موجبة وهنا يعني التسارع، أو سالب وإشارته سالبة ويعني بذلك
التباطؤ.
حيث يحدث التسارع عندما يكون التعجيل يتجه إلي محصلة القوي، أما التباطؤ فيحدث حين يكون التعجيل يتجه في جهة معاكسة لحركة القوي.