نفسر ما هو التسارع والصيغ المستخدمة لحسابه. أيضا ، اختلافها مع السرعة والأمثلة.
ما هو التسارع؟
تسارع الجسم هو مقدار يشير إلى كيفية تغير سرعة الجسم بوحدة من طقس. نظرًا لأن السرعة عبارة عن كمية متجهة (أي لها أ تبوك) ، التسارع أيضًا. عادة ما يتم تمثيلها بالعلامة ل ووحدة قياسها في النظام الدولي هو م / ث 2 (متر لكلثانيا تربيع).
يأتي أصل التسارع كمفهوم من دراسات الميكانيكا التي أجراها إسحاق نيوتن (مؤسس الميكانيكا الكلاسيكية) ، والتي يضمن فيها احتفاظ الشيء به.حركة مستقيمة وموحدة (MRU) ما لم يتم العمل عليها من قبل قوى تؤدي إلى التسارع.
يمكن أن تنتج هذه القوى تسارعات تتسبب في زيادة سرعة الأجسام أو إبطائها. من المهم ملاحظة أنه عند العمل مع المتجهات ، من الضروري تحديد الاتجاهات. على سبيل المثال ، إذا حددنا الشرق باعتباره الاتجاه الإيجابي للحركة ، فإن التسارع الموجب يعني دائمًا زيادة السرعة. ومع ذلك ، قد يشير التسارع السلبي إلى انخفاض السرعة في اتجاه الشرق ، أو زيادة السرعة في الاتجاه الغربي.
إذا تعرض جسم لتغيرات في تسارعه في فترة زمنية معينة ، فيمكن حساب ما يُعرف بـ "متوسط التسارع" ، وهو متوسط التسارع الذي يمر به في ذلك النطاق الزمني.
صيغة التسريع
ال علم الميكانيكا يفهم الكلاسيكية التسارع على أنه اختلاف في سرعة الجسم في الوقت المناسب. رياضيا هذا مكتوب على النحو التالي: أ = dv / dt ، أينل هو التسارعدي في الفرق في السرعات ود الوقت الذي يحدث فيه التسارع.
أكثر دقة، دي في ص د يتم تعريفها على النحو التالي:
- dv = vf - vi ، حيث vf هي السرعة النهائية و vi ، السرعة الابتدائية للجوال. يشير هذا الاختلاف إلى اتجاه التسارع.
- dt = tf - ti ، حيث tf هي المرة الأخيرة و ti الوقت الأولي للحركة. ما لم يُنص على خلاف ذلك ، عادةً ما يتم أخذ وقت البدء على أنه 0 ثانية.
من ناحية أخرى ، هناك علاقة تناسبية بين القوة (F) يتم تطبيقه على كائن من الجماعية (م) ، والتسارع (ل) التي تحصل عليها. الصيغة التي تصف هذه العلاقة هي قانون نيوتن الثاني:
- F = ma الذي يتبع منه أن a = F / m
السرعة والتسارع
السرعة والتسارع مفهومان مختلفان. تشير السرعة إلى مقدار المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة زمنية (وهذا هو سبب امتلاكه لوحدات m / s ، على سبيل المثال) ، في حين أن التسارع هو تغير السرعة المذكورة في وحدة زمنية (وهذا هو السبب في ذلك) لديها وحدات م / ث 2 ، على سبيل المثال).
أمثلة على التسارع
- تتسارع كرة البلياردو عندما تضرب بالعصا. بمعرفة القوة التي يوفرها العنصر وكتلة الكرة ، يمكننا الحصول على تسارعها.
- إذا عرفنا سرعة القطار قبل أن يبدأ في الفرامل مباشرة والوقت الذي يستغرقه للوصول إلى السرعة الصفرية ، فيمكننا حينئذٍ حساب انحرافه (التسارع السالب).
- يتم رمي جسم من الشرفة (لذا فإن سرعته الأولية هي صفر) وبسبب قوة الجاذبية، ستنخفض بسرعة ستزداد حتى تصل إلى الحد الأقصى على الأرض. إذا عرفنا هذه السرعة النهائية والوقت الذي يستغرقه السقوط ، فيمكننا الحصول على التسارع (الذي سيكون سرعة الجاذبية).