▷ المكونات الجوهرية للتسارع

تشرح هذه المقالة المكونات الجوهرية للتسارع وكيفية حسابها. وبالتالي، سوف تجد معنى كل مكون جوهري للتسارع والصيغة المقابلة له.

ما هي المكونات الجوهرية للتسارع؟

المكونات الجوهرية للتسارع هي المكونات المتجهة التي تشكل متجه تسارع الجسم. بمعنى آخر، إذا تم تحليل التسارع بشكل متجهي، فسيتم الحصول على مكوناته الجوهرية.

لدراسة المكونات الجوهرية لمتجه التسارع، يتم استخدام نظام مرجعي جوهري يكون فيه أحد المحاور مماسًا للمسار والمحور الآخر متعامدًا مع المسار.

محور الظل : اتجاه المحور مماس للمسار والاتجاه الموجب للمحور يعادل اتجاه السرعة في تلك اللحظة.
المحور العادي : اتجاه المحور عمودي على المسار والاتجاه الموجب للمحور هو الذي يتجه نحو مركز انحناء المسار.

ما هي المكونات الجوهرية للتسارع؟

المكونات الجوهرية للتسارع هي:

التسارع المركزي (أ _ج ) : هذا هو المكون الجوهري للتسارع المسؤول عن التغير في اتجاه السرعة.
التسارع العرضي (عند _t ) : هذا هو المكون الجوهري للتسارع المسؤول عن التغير في سعة السرعة.

المكونان الجوهريان للتسارع متعامدان مع بعضهما البعض. ولذلك فإن مقدار التسارع يساوي الجذر التربيعي لمجموع مربعات مكوناته الجوهرية.

$|\vv{a}|=\sqrt{a_c^2+a_t^2}$

يتم شرح كل نوع من المكونات الجوهرية للتسارع بمزيد من التفصيل أدناه.

تسارع الجاذبية

التسارع المركزي ، ويسمى أيضًا التسارع العادي أو التسارع الشعاعي ، هو المكون الجوهري للتسارع الذي يتسبب في تغيير سرعة الجسم لاتجاهها. يكون تسارع الجذب المركزي متعامدًا مع سرعة الجسم المتحرك ويشير نحو مركز انحناء المسار.

ولذلك، فإن تسارع الجاذبية المركزية هو المكون المتجه للتسارع الذي يجعل الحركة منحنية الأضلاع وليست مستقيمة. لذا، إذا لم يكن للجسم تسارع جاذب مركزي، فإنه سيستمر في خط مستقيم، وبالتالي لن يقوم بالحركة الدورانية.

صيغة حساب هذا المكون الجوهري للتسارع هي كما يلي:

$a_c=\cfrac{v^2}{r}$

ذهب:

$a_c$

هو التسارع المركزي (أو التسارع الطبيعي).
$v$

هي سرعة الجسم.
$r$

هو نصف قطر الانحناء.

➤ انظر: كيفية حساب تسارع الجاذبية المركزية

العجله عرضية

التسارع العرضي ، ويسمى أيضًا التسارع الخطي ، هو المكون الجوهري للتسارع المماس للمسار. وبالتالي، يشير التسارع العرضي إلى التغير في مقدار سرعة الجسم.

وبالتالي، إذا لم يتغير مقدار سرعة الجسم، فإن العجلة العرضية للجسم ستكون صفرًا. التسارع العرضي موجود فقط عندما يتغير مقدار السرعة، سواء تغيرت السرعة اتجاهها أم لا.

صيغة حساب هذا المكون الجوهري للتسارع هي كما يلي:

$a_t=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_{f}-v_{f}}{t_f-t_i}$