الحركة المتسارعة: تعريف، أنواع، وتطبيقات في الحياة اليومية
الحركة المتسارعة هي نوع من أنواع ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ والتي هي إحدى المظاهر الكونية التي تفسيرها الفيزياء.
لها العديد من الأنواع والتصنيفات التي قام بها علماء الفيزياء، وتستخدمها في العديد من الجوانب الحياتية، والمجالات المختلفة.
في هذا المقال سنلقي الضوء على هذه الظاهرة العلمية، إذ سنتحدث عنها بالتفصيل، أنواعها مظاهرها، وكيفية الاستفادة منها.
تعريف الحركة المتسارعة
الحركة المتسارعة هي نوع من أنواع الحركة الفيزيائية، تحدث عندما تزداد سرعة الجسم بمرور الوقت.
تعريف الحركة وأنواعها
تعرف الحركة بأنها انتقال لموضع الجسم من مكان إلى آخر، ولها عدة أنواع:
1-الحركة المنتظمة: هي الحركة التي يتحرك بها الجسم عندما تكون سرعته المتوسطة مساوية بسرعته المنتظمة، وهنا يكون تسارعه ثابت.
على سبيل المثال:
السيارة تسير على طريق مستقيم بسرعة ثابتة، إذ ا كانت ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ ( 10 m/s )، فهذا يعني أن السيارة قطعت ( 10 ) أمتار في ثانية واحدة، السرعة ثابتة كل ثانية.
2-الحركة الغير منتظمة: يعرف هذا النوع من الحركة على أنه حركة جسم بسرعات مختلفة، ولا يغطي المسافة في فترات زمنية متساوية.
على سبيل المثال:
- سيارة قطعت ( 10 ) أمتار في أول ثانيتين، ﻭ ( 15 ) متر في الثانيتين التاليتين.
- حركة القطار تكون بطيئة في البداية ثم تتسارع.
بغض النظر عن مدة الفاصل الزمني إذا كان الجسم في وضع حركة مستقيمة، وإذا كانت الحركة غير منتظمة، فيجب أن يكون تسارع الجسم لا يساوي الصفر.
حيث أن التسارع يعبر عن التغير بالسرعة بالنسبة للزمن، أي تغير السرعة التي تحدث للجسم بتغير الوقت وتقاس بالمتر مربع في الثانية.
يبين الجدول التالي نوع الحركة وفقاً لقيمة التسارع:
قيمة التسارع
نوع الحركة
صفر
الحركة منتظمة
أكبر من الصفر
الحركة متغيرة بانتظام متسارعة
أصغر من الصفر
الحركة متغيرة بانتظام متباطئة
حالات الحركة المتغيرة بانتظام
تقسم الحركة المتغيرة بانتظام حسب قيمة التسارع إلى نوعين:
الحركة المتباطئة:
إذا كان التسارع سالب وهو يمثل الانخفاض الذي يحدث للجسم في سرعته، أي انخفاض السرعة مع الزمن.
على سبيل المثال التسارع العكسي الذي يحدث للسيارة عندما نقوم بالضغط على المكابح، فيحدث تباطؤ للسرعة بمعدل ثابت حتى تتوقف السيارة.
الحركة المتسارعة
إذا كان التسارع موجب يكون الاتجاه الذي يعبر عن التسارع في اتجاه الحركة، وهنا تكون السرعة متزايدة مع الزمن.
وإذا كانت السرعة خمسة متر في الثانية، يحدث للسرعة أنها تزداد بعد مرور ثانية واحدة بمقدار عشرة مار وبعد مرور ثانيتين تزداد إلى خمسة عشر متر.
وفي حال كانت قيمة التسارع يساوي الصفر تتحول الحركة المتغيرة بانتظام إلى حركة منتظمة لا تتغير بمرور الوقت.
أنواع الحركة المتسارعة
وتنقسم الحركة المتسارعة إلى عدة أنواع:
- الخطية وأبرز مثال على هذا النوع من الحركة هو حركة السيارة في طريق مستقيم.
- التذبذبية وهي الحركة التي يقوم بحدوثها عن طريق البندول.
- المتجهة وهي الحركة التي تكون باتجاه واحد، ويمكن أن تحدث بشكل أفقي، أو بشكل عمودي.
- الدورانية وأبرز مثال على هذا النوع من الحركة هو الحركة التي تمثل دوران الأرض حول محورها.
أقرأ أيضاً: الحركة الدورانية.
سنتحدث عن واحد من حالات الحركة المتجهة وهي السقوط الحر، فما هو السقوط الحر؟
السقوط الحر
وهو نوع من أنواع الحركة المتسارعة، ويعرف بأنه حركة الجسم بالنسبة الجاذبية الأرضية، وسقوطه بدون تأثير أي قوة عليه، ماعدا قوة الجاذبية الأرضية.
إذ تعتمد على كتلة الجسم الساقط، وإهمال مقاومة الهواء له، وتبلغ قيمتها 9.8 ﻡ / ﺙ ويرمز لها g، وأحياناً يتم تقريب القيمة إلى 10 ﻡ / ﺙ لسهولة استخدامها في الحسابات الفيزيائية.
وهذه الأجسام التي تسقط سقوطا حراً من ارتفاع معين، تتغير سرعتها باستمرار، أي أن قيمة السرعة تختلف من زمن إلى آخر.
وتبدأ سرعتها عند سقوطها من الصفر، ثم تبدأ بالزيادة حتى تصل إلى أعلى قيمة لها عند وصولها إلى الأرض.
وتكون قيمة التسارع مساوية لقيمة الجاذبية الأرضية، وتزداد قيمة المسافة المقطوعة من ثانية إلى أخرى ويكون اتجاه التسارع نحو الأسفل.
أقرأ أيضاً: قانون السرعة المتوسطة.
تأثير قيمة التسارع على الحركة المتسارعة للجسم
1- إذا كانت قيمة التسارع موجبة، تزداد حركة الجسم، وإذا كانت قيمته سالبة تتباطئ حركة الجسم.
2- إذا كانت قيمة التسارع ثابتة تتغير قيمة سرعة الجسم بشكل منتظم أي بنفس المقدار مع مرور الزمن.
على سبيل المثال:
إذا كانت السرعة في الثاني الأولى 10 ﻡ / ﺙ، وفي الثانية الثانية 20 ﻡ / ﺙ، وفي الثانية الثالثة 30 ﻡ / ﺙ، نلاحظ أن السرعة تتغير بمقدار ثابت وهو 10 ﻡ /ﺙ.
هنا يكون التسارع ثابت أو منتظم وتصنف الحركة على أنها حركة من التسارع الثابت
تطبيقات الحركة المتسارعة في الحياة العملية
ومن التطبيقات التي تستخدم الحركة المتسارعة تطبيق يستخدمه الأشخاص بكثرة وهو البوصلة الموجودة كتطبيق على الهواتف الذكية.
حيث أن من خلال استخدام مقياس التسارع يستطيع بطريقة ما تحديد الاتجاه الذي يوجد فيه الهاتف، وتحديد موقعه بالشكل الصحيح.
إضافة إلى ذلك يمكن استخدام مقياس التسارع في تحديد مواقع الزلازل، والكشف المبكر عنها، وتقليل الأضرار التي قد تنتج عنها.
وأيضاً في الأجهزة الطبية والأطراف الصناعية لتمكين الطرف الصناعي من الحركة أو زيادة سرعته عن طريق استشعار الحركة، أو من خلال الذبذبات.
وكذلك في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، إذ يقوم مقياس التسارع باكتشاف السقوط الحر المفاجئ، وإيقاف تشغيل القرص الصلب على الفور، وبذلك يتجنب تعرض الأقراص الصلبة للتلف.
وأيضاً في السيارات للكشف عن حوادث السيارات، وفتح الأكياس الهوائية بشكل فوري لتجنب الخسائر في الأرواح.
أقرأ أيضاً: بحث عن المجالات الكهربائية.
هذا كل شيء عن الحركة المتسارعة، وأنواعها، وحالاتها، وبعض تطبيقاتها في الحياة العملية، قراءة ممتعة أتمناها لكم.
تعليقات