طرق تغيير تسارع الأجسام

من طرق تغيير تسارع الأجسام زيادة سرعة الجسم .

تزيد سرعة الجسم عند تغيير تسارع الأجسام، وهذا صحيح

عبارة تتضمن على العديد من المصطلحات والمفاهيم العلمية الفيزيائية مثل التسارع و الاجسام ، ولكي نستطيع الاجابة على هذا السؤال لابد من معرفة قانون التسارع والقوى التي تؤثر على حركة الأجسام و الفرق بين قوانين السرعة و التسارع في الفيزياء ، حيث أن زيادة سرعة الجسم هي الطريقة الوحيدة  و الناجحة في تغيير تسارع الاجسام .

تعتبر زيادة سرعة الجسم أكثر الطرق انتشارا لزيادة تسارع الأجسام المتحركة. ينص القانون الأول لنيوتن على أن الجسم الساكن يظل ساكنا ما لم تؤثر عليه قوة محصلة. وبالمقابل، يظل الجسم المتحرك متحركا ما لم يتأثر بقوى خارجية. وبالتالي، يصف هذا القانون ميل الأجسام ومقاومتها أثناء حالتها الحركية، وهو ما يعرف بخاصية القصور الذاتي للأجسام. يرتبط قصور الجسم بعلاقة طردية مع كتلته

السرعة والتسارع هما من أبرز المفاهيم الأساسية في الميكانيكا الكلاسيكية، وهما يظهران في الحياة اليومية بشكل دائم وتلقائي، مثل حركة السيارات والأجسام المتدحرجة وسقوط الكرات والألعاب. جميعها أجسام مادية تخضع لقوانين نيوتن الثلاثة، وتحمل في طياتها العديد من المفاهيم والمصطلحات العلمية الفيزيائية مثل التسارع والسرعة والجسم الميكانيكي وقوانين نيوتن.

مفهوم التسارع وانواعه

التسارع هو أحد المقاييس الأساسية المرتبطة بحركة الأجسام المادية، وهو المفهوم الأساسي في الفيزياء الكلاسيكية، على الرغم من أن الفيزياء الكمية استبدلته بنظرية الأجسام الذرية. ومع ذلك، فإن الفيزياء الكلاسيكية لا تزال صالحة للأجسام الكبيرة التي نتفاعل معها في حياتنا اليومية. يرتبط التسارع بشكل مباشر بمفاهيم المسافة والانتقال والسرعة والسرعة المتجهة. ونظرا لتعريف السرعة المتجهة بأنها معدل التغير في المسافة، والسرعة بأنها معدل المسافة المقطوعة، فإن التسارع يعرف بأنه معدل تغير السرعة في لحظة زمنية.

يتم تعريف متوسط التسارع على أنه الزيادة الكلية في السرعة خلال فترة زمنية محددة مقسومة على الوقت الإجمالي المستغرق لهذا التغيير، وذلك بالنسبة لفترة زمنية محددة.

وهناك ثلاثة انواع للتسارع ، وهي كما يلي :

• التسارع المنتظم هو عندما يتحرك الجسم في خط مستقيم بسرعة تزداد على فترات زمنية متساوية. يطلق على هذا الجسم تسمية تسارع منتظم، ومثال على ذلك هو السقوط الحر لجسم ما.
• التسارع غير منتظم،ويحدث عندما يتحرك جسم بزيادة السرعة ولكن ليس على فترات زمنية متساوية. ويُعرف هذا التسارع باسم التسارع غير المنتظم، ومن أمثلته تحرك الحافلة عند مغادرتها من محطة الحافلات.
• التسارع الفوري هو تسريع الجسم في أي لحظة معينة.

السرعة وانواعها

السرعة هي تغيير موضع الجسم في أي اتجاه، وتُقاس السرعة بنسبة المسافة المقطوعة إلى الزمن اللازم لقطع تلك المسافة، وبالتالي، تعد السرعة كمية عددية لأنها لها اتجاه واحد فقط ولا يوجد لها حجم.

يتم تعريف متوسط السرعة باعتباره السرعة المنتظمة التي يمكن الحصول عليها من خلال تقسيم المسافة الإجمالية التي يقطعها جسم ما على مدى الوقت الإجمالي الذي يستغرقه الجسم.

وهناك ثلاثة انواع من السرعة كما يلي :

• يكون الجسم في حالة سرعة موحدة عندما يقطع مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية.
• السرعة المتغيرة تعني أن الجسم يتحرك بسرعات مختلفة على فترات زمنية متساوية.
• تحدث السرعة اللحظية عندما يتحرك جسم بسرعة متغيرة، ويتم حساب سرعة ذلك الجسم في أي لحظة زمنية.

مقارنة بين السرعة و التسارع

السرعة والتسارع هما مفهومان مختلفان تماما، ويتعلق كل جسم متحرك بالحركة التي يتم قياسها بالسرعة. عندما يبدأ جسم في الحركة، فإن سرعته تكون صفر في البداية، وتزداد تدريجيا مع مرور الوقت بسبب التسارع. وإذا حقق الجسم سرعة ثابتة، فإن التسارع يتوقف. وإذا كانت وحدة السرعة بالأمتار في الثانية والوقت بالثواني، فإن وحدة التسارع تكون المتر في الثانية المربعة.

على سبيل المثال، إذا كانت السيارة تتحرك دائريًا، فإن التغيير في السرعة غير موجود، ولكن اتجاه الحركة يتغير، مما يؤدي إلى وجود تسارع.

السرعة هي المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة زمنية معينة، في حين أن التسارع هو معدل التغير في السرعة.

وحدة السرعة : وحدة السرعة تقاس بالمتر في الثانية (م / ث)، بينما وحدة التسارع تقاس بالمتر في الثانية المربعة (م / ث ٢).

السرعة ترتبط بمعدل الحركة، بينما يرتبط التسارع بمعدل الحركة واتجاه الحركة.

السرعة هي كمية قياسية تتجاهل الاتجاه، أما التسارع فهو كمية متجهة تأخذ بالاعتبار الاتجاه.

عندما تجري عبر الغرفة وتعود إلى موضعك الأصلي، ستكون لديك سرعة حيث يتم قسمة المسافة على الوقت، ولكن التسارع الخاص بك سيكون صفرًا لأن موقعك لم يتغير من بداية الفترة إلى نهايتها 

سرعة الدوران والسرعة المماسية

تُعرف سرعة الدوران أو السرعة الزاوية بعدد الدورات التي يقوم بها كائن يسير في مسار دائري خلال وحدة زمنية، وتُستخدم وحدة الدورات في الدقيقة (rpm) بشكل شائع، وتُحدد سرعة الجسم العرضية عندما يدور علىمسار دائري بناءً على المسافة الشعاعية التي يبعد عن المحور، وتُعرف هذه السرعة العرضية باسم السرعة الخطية

عندما يدور القرص بمعدل دورة واحدة في الدقيقة، يغطي النقطة الموجودة على حافة القرص مسافة أكبر في الثانية من النقطة الأقرب إلى المركز، ويتناسب معدل السرعة الزاوية للقرص مع المسافة الشعاعية المضروبة في معدل الدوران، ويتبع قانون السرعة المماسية الذي يعبر عن السرعة في الاتجاه المماسي للحركة

السرعة المماسية = نصف القطر × سرعة الدوران

قوانين نيوتن للحركة

في حين أن قوانين نيوتن للحركة قد تبدو واضحة لنا اليوم ، إلا أنها كانت تعتبر قبل قرون غير مفهومة ، وتساعدنا قوانين الحركة الثلاثة على فهم كيفية تصرف الأشياء عندما تكون ثابتة ، عندما تتحرك وعندما تؤثر القوى عليها ، وتعد هذه القوانين وصف لقوانين الحركة للسير إسحاق نيوتن و ملخصًا لما تعنيه وهي : 

• يشير قانون نيوتن الأول إلى أن الأشياء لا يمكن أن تبدأ أو تتوقف أو تغير اتجاهها من تلقاء نفسها، حيث يتطلب ذلك بعض القوة الخارجية لإحداث هذا التغيير، وتسمى هذه الخاصية بالقصور الذاتي، ولذلك يعرف قانون نيوتن الأول بقانون القصور الذاتي.
  قانون نيوتن الثاني للحركة
• يصف قانون الحركة الثاني ما يحدث للجسم عندما يتأثر بقوة خارجية، وينص على أن القوة المؤثرة على الجسم تساوي حاصل ضرب كتلته وتسارعه.
• يصف قانون الحركة الثالث ما يحدث للجسم عند تطبيق قوة على جسم آخر، حيث ينص قانون نيوتن الثالث على أن لكل فعل رد فعل متساوٍ له من حيث الحجم والاتجاه ولكن معاكس في الاتجاه.