التسارع أو التسارع هو المعدل الذي تتغير فيه سرعة الجسم أثناء حركته. X مصدر البحث إذا كان الجسم يتحرك بسرعة ثابتة، فإننا نقول إنه لا يتسارع. يحدث التسارع فقط عندما تتغير سرعة الجسم. عندما يغير جسم ما سرعته بمعدل ثابت، فإنه يتحرك بعجلة ثابتة. X مصدر البحث. يمكنك حساب معدل التسارع بالأمتار في الثانية بناءً على الوقت الذي يستغرقه تغيير سرعة الجسم من سرعة إلى أخرى، أو بناءً على كتلة هذا الجسم.
خطوات
حساب عجلة القوة
1 حدد قانون نيوتن الثاني للحركة. ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أنه إذا كانت القوى المؤثرة على جسم غير متوازنة، فإنها ستؤدي إلى تسارعه. يعتمد هذا التسارع على مجموع القوى المؤثرة على الجسم وعلى كتلته. X مصدر البحث يمكن حساب التسارع باستخدام هذا القانون عندما تؤثر قوة معروفة على جسم كتلته معروفة.
- يتم تمثيل قانون نيوتن الثاني بالمعادلة Fnet = mxa، حيث Fnet هي القوة الكلية المؤثرة على الجسم، و m كتلة الجسم، و a هي تسارع الجسم.
- تأكد من استخدام النظام المتري لوحداتك عند استخدام هذه المعادلة. استخدم وحدة الكيلوجرام (كجم) للكتلة ووحدة النيوتن (N) للقوة، بينما يجب التعبير عن تسارع الجسم أو تسارعه بالمتر لكل ثانية مربعة (م / ث 2).
2 تعرف على كتلة الجسم. ببساطة ضع الجسم على مقياس لحساب كتلته بالجرام. إذا كان لديك جسم كبير جدًا، فستحتاج إلى العثور على مرجع بكتلة هذا الجسم. غالبًا ما يتم التعبير عن كتل الأجسام الكبيرة بالكيلوجرام (كجم).
- سترغب في تحويل الكتلة إلى وحدة الكيلوجرام في هذه المعادلة. إذا كانت كتلتك بالجرام، اقسم قيمة الكتلة بالجرام على 1000 لتحويلها إلى كيلوجرام.
3 احسب صافي القوة المؤثرة على الجسم. القوة الكلية هي قوة غير متوازنة. إذا كانت لديك قوتان متعارضتان وأحدهما أكبر من الثانية، فسيكون لديك صافي قوة في اتجاه القوة الأكبر. يحدث تسريع مصدر البحث X عندما تعمل قوة غير متوازنة على جسم ما مما يتسبب في تغيير السرعة في اتجاه القوة التي تدفعه أو تسحبه.
- على سبيل المثال لنفترض أنك تلعب لعبة شد الحبل مع أخيك الأكبر. تسحب الحبل إلى اليسار بقوة مقدارها 5 نيوتن، بينما يسحب أخوك الحبل في الاتجاه المعاكس بقوة مقدارها 7 نيوتن. ستكون القوة الكلية المؤثرة على الحبل 2 نيوتن جهة اليمين في اتجاه أخيك الأكبر.
- لفهم الوحدات بشكل صحيح، اعلم أن 1 نيوتن (N) يساوي 1 كيلوجرام X متر / ثانية مربعة (kg Xm / s2) X مصدر البحث
4 أعد ترتيب المعادلة F = ma لحل العجلة. يمكنك تغيير ترتيب هذا القانون للحصول على قانون حساب التسارع، بقسمة طرفي المعادلة على الكتلة، فتصبح a = F / m. باختصار، اقسم قيمة القوة على كتلة الجسم المراد حساب تسارعه.
- تتناسب القوة طرديًا مع التسارع أو التسارع، مما يعني أنه كلما زادت القوة المؤثرة على الجسم، زادت تسارع الجسم.
- تتناسب الكتلة عكسًا مع التسارع، مما يعني أنه كلما زادت الكتلة، انخفض التسارع.
5 استخدم الصيغة لحساب العجلة. التسارع يساوي صافي القوة المؤثرة على جسم مقسومة على كتلة الجسم. بمجرد وضع قيم المتغيرات التي تمثل مجموع القوة والكتلة، قم بقسمة بسيطة لإيجاد عجلة الجسم.
- على سبيل المثال تؤثر قوة مقدارها 7 نيوتن بشكل موحد على كتلة 2 كجم. ما هي عجلة الجسم
- أ = F / م = 10/2 = 5 م / ث 2
احسب متوسط التسارع من قيمة سرعتين
1 حدد قانون حساب متوسط التسارع. يمكنك حساب متوسط تسارع جسم ما خلال فترة زمنية بناءً على سرعته (التحرك بسرعة معينة في اتجاه معين)، ولكن قبل ذلك ستحتاج إلى معرفة قانون التسارع أو التسارع a = v / Δt حيث يرمز a إلى التسارع (التسارع) و Δ v للتغير في السرعة و t يشير إلى الوقت الذي حدث فيه هذا التغيير في السرعة. X مصدر البحث
- وحدة قياس التسارع هي متر في الثانية، أو م / ث 2.
- التسارع (التسارع) هو كمية متجهة، بمعنى أن لها مقادير واتجاه. مصدر بحث X يمثل المقدار الحجم الإجمالي للتسارع بينما الاتجاه هو الطريقة التي يتحرك بها الجسم. إذا كان الجسم يتباطأ، فإن التسارع سيكون سالبًا.
2 فهم المتغيرات. يمكنك أن تكون أكثر تحديدًا في تعريف Δv و t على النحو التالي Δv = vf – vi و t = tf – ti حيث vf هي السرعة النهائية، و vi هي السرعة الابتدائية، و tf هي وقت الانتهاء، و ti هو وقت البدء. X مصدر البحث
- من المهم دائمًا طرح السرعة الابتدائية من السرعة النهائية وليس العكس ؛ لأن التسارع عبارة عن قيمة متجهية. سيكون اتجاه التسارع غير صحيح إذا قمت بعكس الطرح بينهما.
- عادة ما نعتبر وقت البدء صفراً، إلا إذا أعطاك قيمته في المشكلة.
3 استخدم الصيغة لحساب العجلة. اكتب أولاً القانون وجميع المتغيرات المعطاة. قانون التسارع هو a = v / Δt = (vf – vi) / (tf – ti). اطرح السرعة الابتدائية من السرعة النهائية، ثم اقسم النتيجة على الوقت. نتيجة عملية القسمة هي متوسط التسارع خلال هذه الفترة الزمنية.
- إذا كانت السرعة النهائية أقل من السرعة الابتدائية، فإن العجلة ستتحول إلى سالبة، مما يعني أن متوسط سرعة الجسم يتناقص.
- مثال 1 سيارة سباق تزيد سرعتها بانتظام من 18.5 م / ث إلى 46.1 م / ث في 2.47 ثانية. ما قيمة متوسط التسارع
- اكتب القانون a = Δv / t = (vf – vi) / (tf – ti)
- حدد المعلمات vf = 46.1 m / s، vi = 18.5 m / s، tf = 2.47 s، ti = 0 s.
- حل a = (46.1 – 18.5) /2.47 = 11.17 متر / ثانية 2.
- مثال 2 راكب دراجة يسافر بسرعة 22.4 م / ث يتوقف لمدة 2.55 ثانية بعد الضغط على الفرامل. احسب تباطؤ هذا السائق
- اكتب القانون a = Δv / t = (vf – vi) / (tf – ti)
- حدد البيانات vf = 0 m / s، vi = 22.4 m / s، tf = 2.55 s، ti = 0 s.
- حل المعادلة أ = (0 – 22.4) / 2.55 = -8.78 متر / ثانية 2.
تأكد من أنك تفهم
1 اتجاه التسارع. لا يتوافق مفهوم التسارع في الفيزياء دائمًا مع كيفية استخدامنا لهذا المصطلح في حياتنا اليومية. كل تسارع له اتجاه، واتجاه العجلة يمثله إشارة موجبة إذا كانت لأعلى أو لليمين، وسنستخدم إشارة سالبة إذا كانت العجلة لأسفل أو لليسار. اكتشف ما إذا كانت إجابتك منطقية بناءً على الجدول التالي
2 اتجاه القوة. تذكر أن القوة تتسبب في تسارع الجسم “في اتجاه هذه القوة فقط”. قد تحاول بعض المشكلات خداعك بقيم القوة التي لا تؤثر على التسارع أو التسارع.
- مثال على مشكلة قارب لعبة يزن 10 كجم يتحرك شمالًا بعجلة 2 م / ث 2. هبت ريح على القارب من جهة الغرب، فاشتغلت بقوة مقدارها 100 نيوتن. ما هي القيمة الجديدة لتسارع الزورق شمالا
- الحل نظرًا لأن القوة متعامدة مع اتجاه حركة القارب، فإنها لا تؤثر على الحركة في هذا الاتجاه. لذلك يستمر القارب في التسارع شمالًا بعجلة صافية قدرها 0.2 م / ث 2.
3 إذا تم التأثير على جسم بأكثر من قوة واحدة، فيجب إضافتها للحصول على القوة المحصلة قبل حساب تسارع الجسم. لنفترض أن هناك مشكلة في سطح ثنائي الأبعاد، وستبدو كالتالي
- مثال على مشكلة يسحب محمد حاوية وزنها 400 كجم إلى اليمين بقوة 150 نيوتن بينما يقف عمرو على يسار الحاوية ويدفعها بقوة 200 نيوتن. تؤثر عليه أيضًا ريح من اليسار بقوة مقدارها 10 نيوتن. احسب تسارع الحاوية
- الحل تستخدم هذه المشكلة لغة مضللة لمحاولة القبض عليك. ارسم مخططًا تخطيطيًا للمشكلة وستجد أن القوى هي 150 نيوتن جهة اليمين و 200 نيوتن جهة اليمين و 10 نيوتن جهة اليسار. بما أن الآن يمثل الاتجاه الإيجابي الذي يتحرك فيه الجسم، فإن القوة المحصلة هي. N 150 + 200-10 = 34. التسارع (التسارع) = القوة (F) / الكتلة (م) = 340 نيوتن / 400 كجم = 0.85 م / ث 2.