العلاقة بين السرعة والتسارع

تتعلق العلاقة بين السرعة والتسارع بالقيم الناتجة عنهما. يُعتبر التسارع موجبًا عندما تزيد قيمة السرعة بغض النظر عن اتجاه الحركة، بينما يكون التسارع سالبًا عند انخفاض قيم السرعة، مما يعني أن السرعة النهائية للجسم أقل من سرعته الابتدائية. ويمثل التسارع صفرًا في الحالات التي تبقى فيها السرعة ثابتة دون أي تغيير.

الاختلاف بين السرعة والتسارع

يمكننا توضيح الفروق بين السرعة والتسارع من خلال النقاط التالية:

السرعة

تنقسم السرعة في علم الفيزياء إلى نوعين رئيسيين:

• السرعة القياسية (Speed): تُعبر عن معدل المسافة المقطوعة خلال فترة زمنية معينة، وهي قيمة عددية لا تأخذ في الاعتبار اتجاه حركة الجسم.
• السرعة المتجهة (Velocity): تتميز بأنها تحمل قيمة عددية مضافة إلى الاتجاه.

يمكن صياغة قانون السرعة بالصيغة الفيزيائية التالية:

السرعة = المسافة / الزمن

وبالرموز:

(ع = م / ز)

وبالإنجليزية:

(s = d \ t)

حيثُ أن:

• ع: المادة تعبر عن السرعة وتُقاس بوحدة (م/ث أو كم/ساعة).
• م: تمثل المسافة المقطوعة وتُقاس بوحدة (م).
• ز: الزمن الذي يتم استغراقه ويُقاس بوحدة الثانية.

التسارع

التسارع (Acceleration) يعرف كمعدل التغيير في السرعة بالنسبة للزمن، ويُعتبر كمية متجهة حيث يتضمن قيمة واتجاه. هناك نوعان من التسارع، هما:

• التسارع المنتظم: يتحرك فيه الجسم بسرعة ثابتة مع تغيير في الاتجاه، مثل الحركة على مسار دائري.
• التسارع غير المنتظم: حيث يتحرك الجسم بسرعات متفاوتة في فترات زمنية مختلفة.

يمكن التعبير عن قانون التسارع المتجه بالصيغة الفيزيائية التالية:

التسارع = معدل التغيير في السرعة / الزمن

التسارع = (السرعة المتجهة النهائية – السرعة المتجهة الابتدائية) / الزمن.

وبالرموز:

ت = Δع / ز

حيثُ أن:

• ت: تشير إلى التسارع ويُقاس بوحدات م/ث².
• Δع: هو التغيير في السرعة (Δع = ع ن – ع إ) حيث ع ن تشير إلى السرعة النهائية، بينما ع إ تشير إلى السرعة الابتدائية.
• ز: الزمن ويُقاس بوحدة الثانية.