التغير في سرعة الجسم بمعدل زمني ثابت يسمى.
الإجابة الصحيحة هي : التسارع.
التعريف بالتسارع
التسارع هو كمية متجهة تصف مدى تغير سرعة الجسم في فترة زمنية محددة، ويعبر عنه بوحدة متر/ثانية مربعة (م/ث²). وهو أي كمية فيزيائية لها كل من المقدار والاتجاه، ويعبر عنه بدلالة معدل التغير في سرعة الجسم بالنسبة للوقت. وعندما يتغير مقدار السرعة فقط يسمى التسارع تآلفًا، وعندما يتغير اتجاه السرعة فقط يسمى تسارعًا مركزيًا، أما عندما يتغير كل من مقدار واتجاه السرعة في آن واحد فيسمى تسارعًا عامًا.
أنواع التسارع
ينقسم التسارع بناءً على كيفية تغير السرعة إلى نوعين رئيسيين:
تسارع منتظم: هو التسارع الذي تكون فيه معدل تغير السرعة ثابتًا، ويتحرك الجسم في خط مستقيم أو دائرة بنفس المعدل. ويتم التعبير عنه بالمعادلة a = v / t، حيث a هو التسارع، و v هي سرعة الجسم النهائية، و t هو الوقت المستغرق في الوصول إلى هذه السرعة.
تسارع غير منتظم: هو التسارع الذي يتغير فيه معدل تغير السرعة باستمرار، ويتحرك الجسم في مسار غير منتظم. ويصعب تحديد قيمته بدقة، حيث تتطلب دالة رياضية معقدة لوصفه.
حالات التسارع المختلفة
هناك العديد من الحالات المختلفة التي يمكن أن يحدث فيها التسارع، من أبسطها إلى أكثرها تعقيدًا:
التسارع من السكون: يحدث عندما ينتقل الجسم من حالة السكون إلى الحركة بسرعة ثابتة.
التسارع المنتظم: يحدث عندما يتغير مقدار السرعة بمقدار ثابت في فترات زمنية متساوية.
التسارع المتغير: يحدث عندما يتغير معدل تغير السرعة باستمرار.
التسارع الدائري: يحدث عندما يتحرك الجسم في مسار دائري وسرعته تتغير باستمرار.
التسارع المركزي: يحدث عندما يتغير اتجاه سرعة الجسم فقط.
التسارع العام: يحدث عندما يتغير كل من مقدار واتجاه سرعة الجسم.
التسارع الزاوي: يحدث عندما يتغير اتجاه سرعة الجسم الزاوية.
أهمية التسارع
يعد التسارع مفهومًا أساسيًا في الفيزياء له تطبيقات واسعة في العديد من المجالات، من ميكانيكا نيوتن إلى نظرية النسبية. وإليك بعض أهميته:
وصف حركة الجسم: يوفر التسارع وصفًا دقيقًا لكيفية تغير سرعة الجسم بمرور الوقت.
حساب القوى المؤثرة على الجسم: يمكن استخدام قانون نيوتن الثاني (F = ma) لحساب القوة المؤثرة على الجسم إذا كان تسارعه معروفًا.
التنبؤ بحركة الجسم: يمكن استخدام معادلات الحركة المتسارعة للتنبؤ بموقع الجسم وسرعته في وقت مستقبلي.
التسارع في الحياة اليومية
نواجه التسارع في العديد من جوانب حياتنا اليومية، منها ما يلي:
تسارع السيارة: عندما تضغط على دواسة الوقود أو المكابح، فإن سيارتك تتسارع.
تسارع المقذوفات: عندما تطلق كرة أو حجر، فإنه يتسارع بسبب الجاذبية.
تسارع الطائرة: عندما تقلع الطائرة أو تهبط، فإنها تتسارع.
تسارع الشخص عند السقوط: عندما يسقط شخص ما، يتسارع بسبب الجاذبية.
التسارع هو كمية فيزيائية مهمة تصف كيفية تغير سرعة الجسم بمرور الوقت، ولها تطبيقات واسعة في مجالات متعددة. ومن خلال فهم التسارع، يمكننا وصف حركة الأجسام بدقة والتنبؤ بها وحساب القوى المؤثرة عليها.