▷ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)

تشرح هذه المقالة ماهية الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (UNIR)، والمعروفة أيضًا باسم الحركة المستقيمة المتنوعة بشكل موحد (MRUV)، وما هي خصائصها. ستجد أيضًا جميع الصيغ الخاصة بالحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم ومثالًا ملموسًا لهذا النوع من الحركة.

ما هي الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)؟

الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA) ، أو الحركة المستقيمة المتنوعة بشكل موحد (MRUV) ، هي تلك الحركة الموصوفة بواسطة جسم يتحرك في خط مستقيم وتسارعه ثابت.

على سبيل المثال، يصف الجسم في حالة السقوط الحر حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم (MRUA). مسار الجسم الذي يسقط حرًا هو خط مستقيم وتسارع الجاذبية ثابت، لذا فهو مثال واضح على الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA).

➤ انظر: التسارع (الفيزياء)

خصائص الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)

بمجرد أن رأينا تعريف الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA) في الفيزياء، سنرى ما هي خصائص هذا النوع من الحركة.

السمة الرئيسية للحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA) هي أن تسارع الجسم يكون ثابتًا طوال الحركة.
من الخصائص الأخرى للحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم أن مسار الجسم المتحرك هو خط مستقيم.
وبما أن تسارع الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم ثابت، فهذا يعني أن السرعة في هذا النوع من الحركة تختلف بشكل منتظم. أي أن السرعة تزيد أو تنقص قيمتها كدالة للزمن بطريقة خطية.
علاوة على ذلك، فإن تسارع الجاذبية المركزية (أو التسارع الطبيعي) للحركات المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم يكون في جميع الأوقات صفرًا، نظرًا لأن المسار لا يغير اتجاهه.

صيغ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)

بعد ذلك، سنرى ما هي الصيغ الخاصة بالحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)، والمعروفة أيضًا باسم الحركة المستقيمة المتنوعة بشكل موحد (MRUV). هذه الصيغ ستجعل من الممكن حل مشاكل هذا النوع من الحركات المستقيمة.

موضع

في الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)، يكون موضع الجسم مساويًا للموضع الابتدائي (x ₀ ) بالإضافة إلى حاصل ضرب السرعة الأولية (v ₀ ) في الوقت المنقضي (Δt) بالإضافة إلى نصف ضرب التسارع (a) بمربع الوقت المنقضي (x=x ₀ +v ₀ ·Δt+a·Δt ² /2).

وبالتالي، فإن صيغة حساب موضع الجسم الذي يصف الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA) هي:

$x=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2$

ذهب:

$x$

هو موضع الجسم الذي يتبع حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم.
$x_0$

هو الوضع الأولي للجسم.
$v_0$

هي السرعة الأولية للجسم.
$t$

هي اللحظة الزمنية التي يتم خلالها حساب وضع الجسم.
$t_0$

هي اللحظة الأولية.
$a$

هو تسارع الجسم.

سرعة

في الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم، تتغير السرعة بشكل منتظم مع مرور الوقت. وبالتالي، فإن السرعة في اللحظة (v) تساوي السرعة الابتدائية (v ₀ ) بالإضافة إلى تسارع الجسم (a) مضروبًا في الزمن المنقضي (Δt). لذلك، صيغة السرعة هي v=v ₀ + a·Δt.

$v=v_0+a\cdot (t-t_0)$

ذهب:

$v$

هي سرعة الجسم في لحظة معينة.
$v_0$

هي السرعة الأولية للجسم.
$a$

هو تسارع الجسم.
$t$

هي اللحظة الزمنية التي يتم خلالها حساب سرعة الجسم.
$t_0$

هي اللحظة الأولية.

ومن ناحية أخرى، هناك أيضًا صيغة أخرى تربط السرعة بوضعية الجسم والتسارع. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه الصيغة بميزة عدم ظهور الوقت فيها، لذا يمكن أن تكون مفيدة في حل مشاكل معينة.

$v^2=v_0^2+2\cdot à \cdot (x-x_0)$

ذهب:

$v$

هي سرعة الجسم.
$v_0$

هي السرعة الأولية للجسم.
$a$

هو تسارع الجسم.
$x$

هو موضع الجسم وقت حساب السرعة.
$x_0$

هو الوضع الأولي للجسم.

التسريع

في الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)، يكون التسارع ثابتًا. ولذلك، يتم حساب التسارع عن طريق قسمة التغير في السرعة (Δv) على التغير في الزمن (Δt). لذا فإن صيغة التسارع هي a=Δv/Δt.

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

ذهب:

$a$

هو التسارع.
$\Delta v$

هي الزيادة في السرعة.
$\Delta t$

هي زيادة الوقت.
$v_f$

هي السرعة النهائية.
$v_i$

هي السرعة الأولية.
$t_f$

هي اللحظة الأخيرة.
$t_i$

هي اللحظة الأولية.

ملخص صيغ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)

باختصار، نترك لك أدناه جدولًا يحتوي على جميع صيغ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA).

تمرين محلول على الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)

الجسم الذي يصف حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم يبدأ من سرعة ابتدائية v ₀ = 2 م/ث ومن موضع ابتدائي x ₀ = 5 م. إذا علمنا أن سرعتها بعد 6 ثواني تصبح 11 م/ث، فلنحسب:
1. تسارع الجسم.
2. وضعية الجسم بعد 6 ثواني.

في هذه الحالة، نعرف السرعة النهائية والسرعة الابتدائية والفاصل الزمني المنقضي، لذا يمكننا استخدام صيغة التسارع مباشرة لإيجاد قيمته:

$\begin{aligned}a&=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}\\[2ex]a&=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}\\[2ex]a&=\cfrac {11-2}{6-0}\\[2ex]a&=1.5 \ \cfrac{m}{s^2}\end{aligned}$

وبمجرد معرفة قيمة العجلة، يمكننا تحديد موضع الجسم عند الزمن t=6 s بتطبيق صيغة الموضع:

$\begin{aligned}x&=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2\\[2ex]x&=5+ 2\cdot (6-0)+\cfrac{1}{2}\cdot 1.5\cdot (6-0)^2\\[2ex]x&=5+12+27 \\[2ex]x&= 44\ m\end{aligné}$

حركة مستقيمة متسارعة بشكل موحد وحركة مستقيمة موحدة

في هذا القسم، سنرى الفرق بين الحركة المستقيمة المنتظمة والحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد، لأن هذين نوعين من الحركة المستقيمة المستخدمة على نطاق واسع في الفيزياء.

الحركة المستقيمة المنتظمة (MRU) ، وتسمى أيضًا الحركة المستقيمة الثابتة (MRC)، هي تلك الحركة التي تصف الجسم الذي يتحرك في خط مستقيم وتكون سرعته ثابتة.

ولذلك، فإن الفرق بين الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA) والحركة المستقيمة المنتظمة (MRU) هو الكمية الثابتة. في MRU، التسارع ثابت، بينما في MRU، السرعة ثابتة.

➤ انظر: خصائص الحركة المستقيمة المنتظمة (MRU)

حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم وحركة دائرية متسارعة بشكل موحد

وأخيرًا، سنرى ما هو الفرق بين الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم والحركة الدائرية المتسارعة بشكل منتظم.

الحركة الدائرية المتسارعة بشكل منتظم (MCUA) ، وتسمى أيضًا الحركة الدائرية المتنوعة بشكل موحد (MCUV)، هي حركة تصف جسمًا متحركًا يدور حول محور بتسارع زاوي ثابت.

ولذلك، فإن الفرق بين الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA) والحركة الدائرية المتسارعة بشكل موحد (MCUA) هو أن المسار والسعة ثابتان. في MRUA يكون المسار مستقيمًا والتسارع ثابتًا، ومن ناحية أخرى في MCUA يكون المسار دائريًا والتسارع الزاوي ثابتًا.

➤ انظر: خصائص الحركة الدائرية المتسارعة بشكل منتظم (MCUA)

الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (mrua)

ما هي الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)؟

خصائص الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)

صيغ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)

موضع

سرعة

التسريع

ملخص صيغ الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم (MRUA)

تمرين محلول على الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل موحد (MRUA)

حركة مستقيمة متسارعة بشكل موحد وحركة مستقيمة موحدة

حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم وحركة دائرية متسارعة بشكل موحد

اترك تعليقا إلغاء الرد