• Admin

الحركة والسرعة

المقدمة :

علوم الحركة هو الموقع مكان الجسيم في الفضاء - ويحدده « متجه موقع » من نقطة مبدأ وحدته (مسافة). الحركة هي تغيّر موقع الجسيم من مكان إلى آخر، ووحدتها (مسافة\وقت).



وتسبب الحركة تغير في الموقع اسمه الإزاحة وحدته (مسافة). معدل الحركة يسمى السرعة وحدته (مسافة\وقت) علم الحركة أو الحركيات أو الكينماتيكا هي دراسة شكل الحركة، أي وصف مسار كل جسيم متحرك.


معدل السرعة يسمى التسارع وحدته (مسافة\(وقت مربع)) علم التحريك أو التحريكيات أو الديناميكا هي دراسة مسبّبات الحركة، أي وصف القوى المسببة للسرعة


العرض :

التسارع أو العجلة هو تغير السرعة مع الزمن وقد يكون موجبا أو سالبا وقد يساوي صفرا.

شرح للحالات الثلاثة

موجبا : أي يكون اتجاه التسارع في اتجاه الحركة ، فالسرعة هنا تزداد مع الزمن أي إذا كانت السرعة 5 متر/ثانية والتسارع 5 متر /ثانية/ثانية. فالسرعة ستصبح بعد مرور 1 ثانية مساوية 10متر/الثانية وبعد ثانيتين تصبح 15 متر/الثانية.


سالبا : انخفاض السرعة مع الزمن (مثلا عند كبح السيارة) . يلاحظ هذا التسارع العكسي عند كبح السيارة ،


مثل القيام بالضغط على دواسة المكابح في السيارة فتتباطئ سرعة السيارة بمعدل ثابت حتى تتوقف.

التسارعيساوي صفر (معدوم) : أي أن السرعة منتظمة لا تتغير مع مرور الزمن.


ويعرّف التسارع أو العجلة رياضيا بأنه "تغير السرعة مع الزمن ". فإذا كانت السرعة تقاس بالمتر في الثانية فإن التسارع يقاس بالمتر في الثانية في الثانية ، أي متر/ثانية/ثانية.


حسب قانون نيوتن الثاني فأن

F = m . a →a = F/m

حيث:F = هي محصله القوى المؤثره على الجسم

m = هي كتله الجسم

a = هو التعجيل , ويكون اما موجب(+)أي انه تسارع أو (-)أي تباطوء

ويحدث التسارع إذا كان التعجيل باتجاه محصله القوى ، اما إذا كان التعجيل باتجاه معاكس لحركه القوى فانه يحدث تباطؤ.


مثال على التسارع حركة الرقاص حيث تتأرجح كتلة من اليمين إلى اليسار ومن اليسار إلى اليمين دوريا ويكون التأرجح على ناحتي اتجاه جاذبية الأرض .


عندما نزيح كتلة الرقاص مسافة إلى اليمين ثم نتركها فيتحرك البندول في اتجاه نقطة التوازن الواقعة على خط اتجاه الجاذبية ، وتتسارع سرعة الكتلة بسبب الجاذبية فيكون التسارع موجبا .


تصل سرعة الكتلة أعلى مقدار لها عن تعديتها نقطة التوازن ، وتستمر في حركتها إلى الناحية الأخرى من الرقاص وتتباطأ سرعتها رويدا رويدا (تسارع سالب) حتى تصل إلى أعلى نقطة على قوس حركتها فتصبح سرعتها صفرا .


ونظرا لارتفاع موضعها عن ارتفاع نقطة التوازن فهي ترتد في اتجاهه وتتزايد سرعتها من جديد (تسارع موجب) حتى تصل إلى نقطة التوازن فتصل سرعتها إلى أعلى قيمة ، وتعبر الكتلة نقطة التوازن على الناحية الأخرى وتبدأ سرعتها في التباطؤ (تسارع سالب) وهكذا.

نلاحظ أن القوةF كمية متجهة.


وكذلك يشكل "التسارع" كمية متجهة ، أما الكتلة فهي كمية غير متجهة. فيكون من الأصح كتابة معادلة القوة في صيغتها المتجهة.


القوةفي الفيزياء على أنها مؤثر يؤثر على الأجسام فيسبب تغييرا في حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته. فمثلا عندما نصدم كرة فهي تتحرك، وعندما نصدم كرة متحركة فهي تنحرف عن مسارها. القوة هي نسبة تغير الزخم بالنسبة للزمن.


القوةهي كمية متجهة (لها مقدار واتجاه)، وتسبب في تعجيل الجسم بمقدار معين. عرف القوة أولا ارخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، ولكن إسحاق نيوتن علم بمبادئ القوة الرياضية في القرن 17. تقاس القوى بوحدة النيوتن.


حسب قانون نيوتن الثاني، لمعرفة القوة تستخدم المعادلة التالية:

القوة = الكتلة × التسارع

إذا كانت لدينا كتلة (بالكيلوجرام) تؤثر عليها قوة ناتجة من جاذبية الأرض لها. وعلما بأن عجلة الجاذبية الأرضية (9.8 متر/ثانية2)، فيمكن حساب قوة التجاذب بينها والأرض:

قوة التجاذب = 9.8 × الكتلةوتكون وحدته كيلوجرام. متر /ثانية2قوة التجاذب على الأرض هي أيضا ما نسميه الوزن.


في الفيزياء نفرق بين الكتلة والوزن. الكتلة تقاس بالكيلوجرام، أما الوزن فنقيسه [كيلوجرام.متر /ثانية2]. ولكننا مجازا نستخدم في حياتنا اليومية تعبير [كيلوجرام] عن الوزن، وهذا خطأ، فالوزن وحدته كيلوجرام.متر/ثانية2، أما الكتلة فهي لا تتغير، وتقاس بالكيلوجرام.


في القدم كان مفهوم القوة مرتبطا بعمل الآلات البسيطة. فمن المزايا الميكانيكية للآلات البسيطة أنها تسمح بآداء نفس العمل باستخدام قوة أقل. وقد قام أرخميدس بتحليل خصائص هذه القوى واشتهر بصياغة ما يخص قوى الطفو في السوائل.


الخاتمة :

قدم أرسطو مناقشة فلسفية لمفهوم القوة. فمن وجهة نظره أن العالم الطبيعي يحتوي أربعة عناصر ويوجد لكل عنصر حالة طبيعية. وقد أعتقد بأن الحالة الطبيعة للعناصر ذات الكتلة هي أن تكون عديمة الحركة وعلى الأرض، وأنها تميل لهذه الحالة إذا تركت وشأنها.


وقد فرق أرسطو بين الميل الداخلي للعتاصر لإيجاد مكانها الطبيعي (مثلا سقوط الأجسام الثقيلة)، وهو ما يؤدي إلى الحركة الطبيعية، وما بين الحركة الغير طبيعية والتي تسلتزم تطبيق مستمر للقوة.


المصادر

· بوابة الفيزياء

· رسائل الحركة والسكون

COME SAY HI

Avenue 6, Sitra 604,

Central Governorate, Bahrain

CALL OR TEXT

OFFICE | +973 1773 0767 

WHATSAPP | +973 33805115

EMAIL US

FOLLOW US

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • Pinterest
  • locatio-icon

© Optimum Copy Center. Made in Bahrain.