التسارع والسرعة هما خاصيتان حركيتان مهمتان لأي نوع من أنواع الحركة. تتيح لك معرفة اعتماد هذه الكميات في الوقت المحدد حساب المسار الذي يقطعه الجسم. تحتوي هذه المقالة على إجابة سؤال كيفية إيجاد التسارع ومعرفة السرعة والوقت.
مفهوم السرعة والتسارع
قبل إعطاء إجابة لسؤال كيف ، ومعرفة السرعة والوقت ، لإيجاد التسارع ، دعونا ننظر في كل من الخصائص من وجهة نظر الفيزياء.
السرعة هي القيمة التي تحدد سرعة تغيير الإحداثيات في الفضاء عندما يتحرك الجسم. يتم حساب السرعة بالصيغة:
ت=دل / دت.
حيث dl هو المسار الذي يسلكه الجسم خلال الوقت dt. يتم توجيه السرعة دائمًا على طول الظل في مسار الحركة.
يمكن أن تحدث الحركة إما بسرعة ثابتة بمرور الوقت ، أو بسرعة متغيرة. في الحالة الأخيرة ، نتحدث عن وجود التسارع. في الفيزياء ، يحدد التسارع معدل تغير v ، والذي تتم كتابته على هيئة معادلة:
a=dv / dt.
هذه المساواة هي الإجابة على سؤال كيف تجدتسريع السرعة. للقيام بذلك ، يكفي أن تأخذ أول مرة مشتق من v.
يتزامن اتجاه التسارع مع اتجاه الاختلاف في متجهات السرعة. في حالة الحركة المتسارعة المستقيمة ، يتم توجيه الكميتين a و v في نفس الاتجاه.
كيف تجد التسارع في ضوء السرعة والوقت؟
عند دراسة الميكانيكا ، ينظر المرء أولاً في أنواع الحركة المنتظمة والمتسرعة على طول مسار مستقيم. في كلتا الحالتين ، يجب اختيار الفاصل الزمني Δt لتحديد التسارع. بعد ذلك ، من الضروري تحديد قيم السرعات v1و v2في نهايات هذا الفاصل الزمني. يتم تعريف متوسط التسارع على النحو التالي:
a=(v2- v1) / Δt.
في حالة الحركة المنتظمة ، تظل السرعة ثابتة (v2=v1) ، وبالتالي فإن قيمة الإرادة يكون صفرا. في حالة الحركة المتسارعة بشكل منتظم ، ستكون القيمة a ثابتة ، لذا فهي لا تعتمد على الفاصل الزمني Δt في الصيغة.
لحالات الحركة الأكثر تعقيدًا ، عندما تكون السرعة دالة للوقت ، يجب استخدام الصيغة لـ a من خلال المشتق ، والذي تم تقديمه في الفقرة أعلاه.
مثال على حل المشكلات
بعد أن تعاملنا مع مسألة كيفية إيجاد التسارع ، ومعرفة الوقت والسرعة ، سنحل مشكلة بسيطة. لنفترض أن الجسم يتحرك في مسار معين يغير سرعته وفقًا للمعادلة التالية:
v=3t2- t + 4.
ماذا سيكون تسارع الجسم في الوقت t=5 ثوان؟
التسارع هو أول مشتق من v بالنسبة للمتغير t ، لدينا:
a=dv / dt=6t - 1.
للإجابة على سؤال المشكلة ، يجب استبدال القيمة المعروفة للوقت في المعادلة الناتجة: أ=29 م / ج2.
