▷ متوسط التسارع

تشرح هذه المقالة متوسط التسارع في الفيزياء. وبالمثل، سوف تكتشف كيفية حساب متوسط التسارع وتمرين محلول نحصل فيه على متوسط تسارع الهاتف المحمول.

ما هو متوسط التسارع؟

التسارع المتوسط هو التسارع الذي كان سيتحرك به الجسم المتحرك لو تحرك بتسارع ثابت على طول المسار. يتم حساب متوسط التسارع بقسمة التغير في السرعة على الزمن المنقضي.

رمز التسارع المتوسط هو _m .

وحدات التسارع المتوسط هي وحدات الطول مقسومة على وحدات الزمن المربع، مثل أي نوع من التسارع. ولذلك فإن متوسط وحدة التسارع في النظام الدولي (SI) هو المتر مقسومًا على الثانية المربعة (م/ث ² ).

وتجدر الإشارة إلى أن التسارع المتوسط لا يأخذ في الاعتبار السرعة اللحظية في حسابه، بل يأخذ في الاعتبار فقط السرعة الأولية والسرعة النهائية. ولذلك فإن متوسط التسارع قد لا يكون تمثيلاً مناسبًا للواقع؛ فقط إذا كان للهاتف المحمول تسارع ثابت طوال الرحلة، يكون متوسط التسارع منطقيًا.

متوسط صيغة التسارع

متوسط التسارع يساوي التغير في السرعة (Δv) مقسوماً على الفاصل الزمني المنقضي (Δt). ولذلك، لحساب متوسط التسارع، يجب قسمة الفرق بين السرعة النهائية والسرعة الأولية على الفرق بين اللحظة النهائية واللحظة الأولية (a _m =Δv/Δt).

لذا فإن صيغة حساب متوسط التسارع هي:

ذهب:

$a_m$

هو متوسط التسارع.
$\Delta v$

هي الزيادة في السرعة.
$\Delta t$

هو الاختلاف الزمني.
$v_f$

هي السرعة النهائية.
$v_i$

هي السرعة الأولية.
$t_f$

هي اللحظة الأخيرة.
$t_i$

هي اللحظة الأولية.

مثال لحساب متوسط التسارع

وبمجرد أن رأينا تعريف التسارع المتوسط وما هي صيغته، سنرى مثالاً ملموسًا لكيفية حساب هذا النوع من التسارع.

جسم متحرك تبلغ سرعته v _i = 3 m/s عند الزمن t _i = 2 s، وسرعته v _f = 6 m/s عند الزمن t _f = 8 s، ما تسارعه المتوسط؟

للعثور على قيمة متوسط التسارع، ما عليك سوى تطبيق الصيغة الموضحة في القسم أعلاه:

$a_m=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}$

لذلك نعوض جميع البيانات في الصيغة ونحسب متوسط تسارع الجسم المتحرك:

$a_m=\cfrac{6-3}{8-2}=\cfrac{3}{6}=0.5\ \cfrac{m}{s^2}$

➤ انظر: كيفية حساب السرعة المتوسطة

التسارع المتوسط والتسارع اللحظي

بعد ذلك سنرى ما هو الفرق بين التسارع المتوسط والتسارع اللحظي، لأنهما مفهومان حركيان مختلفان يجب توضيحهما.

التسارع اللحظي هو التسارع الذي يتمتع به الجسم المتحرك في لحظة معينة. لذا، إذا لم يكن التسارع ثابتًا، فمن الممكن أن يكون للهاتف المحمول تسارع لحظي مختلف في كل لحظة.

ولذلك، فإن الفرق بين التسارع المتوسط والتسارع اللحظي هو أن التسارع المتوسط هو التسارع الذي سيحصل عليه الجسم إذا كان يتحرك بتسارع ثابت. ومع ذلك، يمكن أن يختلف التسارع اللحظي في أي وقت.

➤ انظر: ما هو التسارع اللحظي؟

التسارع المتوسط والتسارع المتوسط

وأخيرًا، سنرى ما هو الفرق بين التسارع المتوسط والتسارع المتوسط، حيث أنهما مفهومان فيزيائيان غالبًا ما يتم الخلط بينهما.

متوسط التسارع هو المتوسط الحسابي لتسارع جسم متحرك في وقتين مختلفين. ولذلك، يتم حساب التسارع المتوسط عن طريق جمع التسارع النهائي بالإضافة إلى التسارع الأولي ثم القسمة على اثنين.

$a_{avg}=\cfrac{a_f+a_i}{2}$

ذهب:

$a_{avg}$

هو متوسط التسارع.
$a_f$

هو التسارع النهائي.
$a_i$

هو التسارع الأولي.

ولذلك فإن الفرق بين التسارع المتوسط والتسارع المتوسط هو أن التسارع المتوسط يحسب من التغير في السرعة، بينما التسارع المتوسط يحسب من التسارع النهائي والتسارع الأولي.

إذا كان التسارع ثابتًا طوال الرحلة، فإن متوسط التسارع ومتوسط التسارع يتطابقان في القيمة.

ما هو متوسط التسارع؟

متوسط صيغة التسارع

مثال لحساب متوسط التسارع

التسارع المتوسط والتسارع اللحظي

التسارع المتوسط والتسارع المتوسط

اترك تعليقا إلغاء الرد