عندما يتحرك الكاروسيل بسرعة ثابتة فإنه يتسارع وهو في الحقيقة سؤال يقبل التأكيد أو النفي، كما يطرحه أساتذة الفيزياء لطلاب المرحلة الثانوية، وهو ما سيتم الإجابة عليه في هذا المقال. وتتكون من عجلة أفقية دوارة ومقاعد على شكل حصان.
تعريف التسارع
قبل قبول أو رفض فكرة أنه عندما يتحرك الكاروسيل بسرعة ثابتة، فإنه يتسارع، من الضروري أن نبدأ بتعريف التسارع، أو في اللغة الإنجليزية “التسارع”، ويسمى أيضًا التسارع. في الميكانيكا الكلاسيكية هي كمية فيزيائية تعبر عن معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن، أي مقدار تغير السرعة في فترة زمنية محددة واتجاه محدد، حيث يكون اتجاه تسارع الجسم يتم تحديده من خلال اتجاه القوة الكلية المؤثرة عليه، ويقاس التسارع عادة بوحدات المتر في الثانية المربعة، وهو ما نراه عندما تسقط الأجسام نحو الأرض.
عندما يتحرك الكاروسيل بسرعة ثابتة فإنه يتسارع
عندما يتحرك الكاروسيل بسرعة ثابتة فإنه يتسارع هذا صحيححيث يتميز التسارع بثلاث حالات تختلف من حيث القيمة، وهي كما يلي:
- التسارع الإيجابي: حيث أن التسارع يكون في اتجاه الحركة، حيث أن السرعة تزداد مع مرور الزمن، فمثلاً إذا قدرت بخمسة أمتار في الثانية، وكان التسارع يساوي خمسة أمتار في الثانية، فإن السرعة تصبح متساوية إلى عشرة أمتار في الثانية بعد مرور ثانية واحدة من الزمن.
- قيمة سالبة: حيث تتناقص السرعة مع مرور الوقت، وتتباطأ تدريجياً حتى التوقف النهائي، كما يحدث عند مكابح السيارة، فيصبح التسارع عكسياً، وعند استخدام مكابح السيارة تبدأ السرعة بالتناقص بمعدل ثابت ، حتى تتوقف السيارة تماماً.
- التسارع صفر: أو التسارع الصفري، وهو ثبات السرعة وعدم تغيرها مهما تغير الزمن، لذلك تسمى منتظمة.
قانون التسارع
عندما يدور الدوّار بسرعة ثابتة فإنه يتسارع، وهذا كلام صحيح، حيث يمكن حساب التسارع حسب العلم المدروس كما يلي:
- التسارع في الرياضيات: حيث a = Δv/t، يشير الحرف a إلى التسارع أو التسارع، بينما Δv يساوي الفرق في السرعة، والحرف t يشير إلى الزمن.
- التسارع في الفيزياء: وبحسب قانون نيوتن الثاني فإن mxa تساوي F، حيث F تساوي مجموع القوى المؤثرة على الجسم، وM تساوي كتلة هذا الجسم، بينما A تساوي التسارع، وهذا التسارع إما موجباً أي التسارع، أو سالباً بإشارة (-)، ولذلك يسمى بالتباطؤ.
عندما يتحرك الكاروسيل بسرعة ثابتة فإنه يتسارع جملة صحيحة، والتسارع هو مفهوم علمي أساسي في الفيزياء والرياضيات، حيث ينص قانون نيوتن الثاني على أن تسارع الجسم يتناسب طرديا مع قيمة القوة المؤثرة عليه، بينما يتناسب عكسيا مع مقدار قوته. الكتلة، وتظهر في الحياة اليومية في السقوط الحر للأجساد وفرملة المركبات.