الحركة المتسارعة

الحركة المتسارعة

الحركة المتسارعة هي حركة الجسم التي يتغير فيها المقدار المتجه لسرعته بمرور الوقت. يمكن أن تكون هذه الحركة متسارعة في اتجاه واحد أو متسارعة في كلا الاتجاهين. تُقاس قيمة تسارع الجسم بوحدات متر لكل ثانية مربعة (م/ث²). تنقسم الحركة المتسارعة إلى نوعين رئيسيين: الحركة المتسارعة المنتظمة والحركة المتسارعة غير المنتظمة.

الحركة المتسارعة المنتظمة

في الحركة المتسارعة المنتظمة، يتغير المقدار المتجه لسرعة الجسم بمقدار ثابت في فترات زمنية متساوية. ويكون معدل التغير هذا هو تسارع الجسم. تتضمن أمثلة الحركة المتسارعة المنتظمة سقوط جسم في مجال الجاذبية أو حركة سيارة تتحرك بسرعة ثابتة مع زيادة السرعة.

الصيغ الأساسية المستخدمة لوصف الحركة المتسارعة المنتظمة هي:

• سرعة الجسم النهائية = السرعة الأولية + (التسارع × الزمن)
• إزاحة الجسم = السرعة الأولية × الزمن + (0.5 × التسارع × الزمن²)
• مربع السرعة النهائية = مربع السرعة الأولية + (2 × التسارع × الإزاحة)

الحركة المتسارعة غير المنتظمة

في الحركة المتسارعة غير المنتظمة، يتغير المقدار المتجه لسرعة الجسم بمقدار غير ثابت في فترات زمنية متساوية. وبالتالي، فإن تسارع الجسم ليس ثابتًا. تتضمن أمثلة الحركة المتسارعة غير المنتظمة حركة جسم مُلقى بزاوية أو حركة سيارة تتحرك بسرعة متغيرة.

لا توجد صيغ بسيطة لوصف الحركة المتسارعة غير المنتظمة. ومع ذلك، يمكن استخدام حساب التفاضل والتكامل لحل معادلات الحركة وإيجاد كميات مثل السرعة والإزاحة والتسارع.

التسارع المتوسط

التسارع المتوسط للجسم هو معدل التغير الإجمالي في سرعة الجسم خلال فترة زمنية معينة. ويحسب بقسمة التغير في السرعة على التغير في الزمن. تُستخدم الصيغة التالية لحساب التسارع المتوسط:

التسارع المتوسط = (السرعة النهائية – السرعة الأولية) / (الزمن النهائي – الزمن الأولي)

التسارع اللحظي

التسارع اللحظي للجسم هو معدل التغير في سرعة الجسم في لحظة زمنية معينة. وهو مشتق السرعة بالنسبة للزمن. تُستخدم الصيغة التالية لحساب التسارع اللحظي:

التسارع اللحظي = d(السرعة)/dt

التسارع المركزي

التسارع المركزي هو تسارع جسم يتحرك في مسار دائري أو منحني. وهو موجه نحو مركز الدائرة أو المنحنى. يُستخدم التسارع المركزي للحفاظ على حركة الجسم في مسار دائري أو منحني. تُستخدم الصيغة التالية لحساب التسارع المركزي:

التسارع المركزي = (مربع السرعة) / نصف قطر الدائرة أو المنحنى

أهمية التسارع

التسارع كمية مهمة في الفيزياء لأنها تتنبأ بحركة الأجسام. يُستخدم التسارع في العديد من التطبيقات، مثل تصميم المركبات الفضائية والألعاب الترفيهية والرياضة.

الحركة المتسارعة هي مفهوم أساسي في الفيزياء. وهي تصف حركة الأجسام التي يتغير فيها المقدار المتجه لسرعتها بمرور الوقت. يمكن أن تكون هذه الحركة متسارعة في اتجاه واحد أو متسارعة في كلا الاتجاهين. تُستخدم الحركة المتسارعة في العديد من التطبيقات المهمة في حياتنا اليومية.