الحركة هي عملية التنقل للجسم من مكان إلى آخر، حيث تتغير إحداثياته بالنسبة للزمن، وفي هذا الموضوع سنتحدث عن الحركة المتسارعة في مجال الفيزياء.
مقدمة بحث عن الحركة المتسارعة بالمراجع
تختلف طرق حركة الجسم، فهناك حركة تسمى الإزاحة وهي حركة أفقية مستقيمة، وحركة دورانية حول مركز معين، وحركة منحنية مثل حركة الرصاصة، وعندما يتحرك الجسم، يقطع مسافات محددة في فترة زمنية معينة ويكتسب السرعة.
وبقياس معدلات سرعة الجسم ينتج معنى التسارع، وهو المهتم بإعداد الدراسة للتعرف على أسباب المؤدية لزيادة سرعة الجسم، وبما أن الحركة المتسارعة هي من أهم المفاهيم الخاصة بالحركة في علم الفيزياء، فسنقوم بإعداد بحث عن الحركة المتسارعة.
شاهد أيضًا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
معنى الحركة المتسارعة
تسارع الحركة يعرف بمعدل تغير السرعة في الزمن، ويتم قياسه بوحدة متر في الثانية المربعة (م/ث²)، ونظرا لكون قيمة التسارع كمية متجهة، فإنها يمكن أن تكون إيجابية أو سلبية أو تكون مساوية للصفر.
قيمة تسارع الجسم إيجابية عندما يكون تسارع الجسم في نفس اتجاه الحركة، ولكنها تكون سالبة عندما يكون تسارع الجسم في اتجاه معاكس للحركة. على سبيل المثال، عند الضغط على المكابح في السيارة لتقليل سرعتها، فإن قيمة تسارع الجسم تصبح سالبة. وتكون قيمة تسارع الجسم صفر عندما تبقى سرعة الجسم ثابتة ولا تتغير مع مرور الوقت.
تعريف السقوط الحر
السقوط الحر هو أحد أهم فروع الحركة المتسارعة في الفيزياء، حيث يحدث سقوط الجسم تحت تأثير جاذبية الأرض القوية، وهذا يؤثر بشكل كبير على الجسم دون تأثره بالعوامل المناخية.
تأثير الكتلة الخاصة في الجسم
- قام العالم نيوتن بإجراء دراسة حول تأثير كتلة الجسم الخاصة والقوة المطبقة عليها لحساب التسارع، ووضع قانون نيوتن الثاني. وإذا قمنا برسم هذه العلاقة على أحد المنحنيات.
- فالتسارع يعبر عن الميل للجسم للانحناء، ويمكن قياسه وفقا للعلاقة التالية: التسارع = قوى تؤثر على الجسم المتسارع ÷ كتلة الجسم.
- عند إعداد بحث عن الحركة المتسارعة، نستنتج أن هذه الحركة تنقسم إلى ثلاثة أجزاء، وهي
- التسارع – الحركة بتسارع ثابت – السقوط الحر، وكما ذكر سابقا أن التسارع يمكن أن يكون إيجابيا، مما يؤدي إلى زيادة قيمة التسارع مع مرور الوقت.
- بصورة سلبية، يؤدي ذلك إلى تباطؤ حركة الجسم وتغير قيمة تسارعه عبر الزمن، بناء على اتجاه الحركة وسرعته. هناك ثلاثة أشكال للتسارع: تسارع منتظم، تسارع متوسط، وتسارع لحظي.
تغييرات السرعة المنتظمة
وعندما يتغير السرعة بشكل منتظم في فترة زمنية، يحدث تسارع منتظم، وعند تحديد فترة زمنية محددة، يتم حساب التسارع فيها بشكل متوسط، ولكن التسارع اللحظي يتم قياسه عن طريق قيمة التسارع خلال فترة زمنية قصيرة جدا.
هناك نوع من أنواع تسارع الحركة يسمى الحركة بالتسارع الثابت، حيث يحدث تسارع ثابت عندما يتغير سرعة الجسم بنفس المقدار بمرور الوقت. وإذا ثبتت السرعة، فإن تسارع الحركة يكون صفرا.
وبالتالي، يجب أن يتم الانتباه للسرعة وغيرها مع مرور الوقت، فإذا كانت سرعة الحركة في الثانية الأولى 10 مترا في الثانية، وفي الثانية الثانية 20 مترا في الثانية، وفي الثانية الثالثة 30 مترا في الثانية، ويجب ملاحظة أن السرعة يتم تغييرها بمقادير ثابتة.
وهو يعادل 10 أمتار في الثانية، وفي هذه الحالة، تكون تسارع الحركة ثابتا أو منتظما، وتصنف حركة الجسم في هذه الحالة على أنها حركة تسارع ثابت.
أنواع الحركات المتسارعة
هناك أيضا نوع آخر من الحركات المتسارعة وهو السقوط الحر، ويعرف أيضا بحركة الجسم المرتبطة بالجاذبية الأرضية والسقوط بدون تأثير أي قوة أخرى عليه، باستثناء الجاذبية الأرضية ذاتها، التي تعتمد على كتلة الجسم المتساقط وعدم وجود مقاومة هوائية له.
ويتغير هذا الجسم المتساقط بالسقوط الحر من ارتفاعات معينة بشكل مستمر، أي أن قيمة السرعة الخاصة به تتغير من وقت لآخر، وتبدأ سرعتها عند السقوط من القيمة صفر.
لتبدأ في الزيادة حتى تصل إلى أعلى قيمتها بالاقتراب من سطح الأرض، وقيمة تسارع الحركة تكون مساوية لتسارع الجاذبية الأرضية، وتكون قيمتها 9.8 متر/ثانية مربع، ويرمز لهذه القيمة بـ G.
عادة ما يتم تقريب هذه القيمة إلى 10 متر/ثانية2 لتسهيل استخدامها في الحسابات الفيزيائية، وتزداد القيمة الخاصة بالمسافة التي تمتد في الثانية الواحدة، ويكون الاتجاه الخاص بالتسارع نحو الأسفل.
واحدة من التطبيقات الرئيسية التي تستخدم حركة التسارع هي `البوصلة`، وهي تستخدم على نطاق واسع في الهواتف الذكية، حيث يستخدم مقياس التسارع لتحديد اتجاه الهاتف وتحديد موقعه بدقة.
يستخدم المقياس المتسارع أيضا لتحديد موقع وقوع الزلازل والكشف عنها مبكرا للحد من الأضرار الناجمة عنها.
ومع ذلك، يظل سرعة الكوكب ثابتة في مداره، ولكن يتغير اتجاه الكوكب بالنسبة لمكان الشمس. ولذلك، يعرف تسارع الحركة الذي يتجه به الكوكب بسرعته المتجهة، وينتج هذا التسارع من حركة الجسم الدائرية.
مثلما يعتمد حركة الكترونات في المجال الكهربائي على قوانين الحركة والسرعة والتسارع، فإن حركة الإلكترونات تتبع هذه القوانين، ويعود الفضل في اكتشاف قوانين الحركة وحساب التسارع إلى عالم الفيزياء نيوتن.
شاهد أيضًا: بحث عن الاتزان الكيميائي والديناميكي في الفيزياء
خاتمة بحث عن الحركة المتسارعة بالمراجع
في نهاية البحث عن الحركة المتسارعة، يستخدم أيضا حركة التسارع في دراسة حركة الكواكب والنجوم حول الشمس في المدارات الكونية، وتخضع الكواكب لتغير سرعتها مع مرور الوقت بكل ثانية.
ففي الدقيقة الواحدة يتغير موضع الكوكب بالنسبة لموضوع الشمس ليؤدي إلى تغيير التسارع الخاص به. عليكم فقط مشاركته في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.
