فسر إذا طارت طائرة بسرعه ثابتة مقدارها ٥٠٠كم/ساعه فهل يمكن اعتبارها تتسارع.
الإجابة الصحيحة هي : نعم إذا قامت بتغيير اتجاهها.
التسارع هو كمية متجهة تعبر عن معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن. وبعبارة أخرى، هو معدل زيادة أو نقصان السرعة في كل ثانية. يُقاس التسارع بوحدات المتر لكل ثانية تربيع (م/ث²).
أنواع التسارع
هناك نوعان رئيسيان من التسارع:
التسارع الخطي: هو تسارع الجسم في اتجاه واحد فقط.
التسارع الزاوي: هو تسارع الجسم حول محور دوران.
علاقة التسارع والسرعة
يتناسب التسارع تناسبًا طرديًا مع معدل تغير السرعة. وإذا كانت السرعة ثابتة، فإن التسارع يساوي صفرًا. وإذا كانت السرعة تتزايد، فإن التسارع موجب. وإذا كانت السرعة تتناقص، فإن التسارع سالب.
هل يمكن اعتبار الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة متسارعة؟
الجواب: لا.
السرعة الثابتة لا تعني عدم وجود تسارع
حقيقة أن الطائرة تطير بسرعة ثابتة لا تعني أنها لا تتسارع. قد تتسارع الطائرة بسبب عوامل أخرى، مثل:
تغير الاتجاه: عندما تغير الطائرة اتجاهها، فإنها تتسارع حتى لو كانت سرعتها ثابتة.
التغيرات في الارتفاع: عندما تصعد الطائرة أو تهبط، فإنها تتسارع حتى لو كانت سرعتها الأفقية ثابتة.
اضطرابات الهواء: يمكن أن تسبب اضطرابات الهواء تسارع الطائرة حتى لو كانت تطير في مسار مستقيم.
مفهوم التسارع الزاوي
التسارع الزاوي هو معدل تغير السرعة الزاوية بالنسبة للزمن. ويقاس بوحدات الراد/ثانية².
التسارع الزاوي والطائرة
يمكن أن تتسارع الطائرة زاويًا عند:
الدوران: عندما تدور الطائرة حول محورها العمودي، فإنها تتسارع زاويًا.
اللف: عندما تدور الطائرة حول محورها الأفقي، فإنها تتسارع زاويًا.
التسلق: عندما تصعد الطائرة أو تهبط، فإنها تتسارع زاويًا.
أمثلة على تسارع الطائرة
فيما يلي بعض الأمثلة على تسارع الطائرة:
الإقلاع: عندما تقلع الطائرة، فإنها تتسارع خطيًا وزاويًا.
الهبوط: عندما تهبط الطائرة، فإنها تتسارع خطيًا وزاويًا.
الدوران: عندما تدور الطائرة، فإنها تتسارع زاويًا.
التسلق: عندما تصعد الطائرة أو تهبط، فإنها تتسارع خطيًا وزاويًا.
اضطرابات الهواء: يمكن أن تسبب اضطرابات الهواء تسارع الطائرة خطيًا وزاويًا.
إن مفهوم التسارع معقد ويمكن تطبيقه على مجموعة متنوعة من المواقف في الفيزياء. من المهم فهم الفرق بين السرعة والتسارع، وكيف يمكن أن تؤثر العوامل المختلفة على تسارع الجسم.