الدرس 2-1الحركة
التسارع
🎯 ستتعلم أن
- توضّح المقصود بالتسارع.
- تربط التسارع بالتغير في السرعة.
- تقرأ منحنى السرعة - الزمن لتصف تسارع الجسم.
🔤 مفردات جديدة
التسارع
ما التسارع؟
عند قمة منحدر يكون المتزلج في حالة سكون، أي أن سرعته تساوي صفرًا، وعند النزول تزداد سرعته شيئًا فشيئًا. ولو كان ميل المنحدر أكبر فإن سرعته سوف تتزايد بمعدل أكبر. فكيف تصف تغيّر السرعة في هذه الحالة؟
كما أن السرعة تصف تغيّر المسافة مع الزمن، فإن التسارع يصف كيف تتغيّر السرعة مع الزمن.
✋ سؤال سريع
التسارع يصف كيف يتغير
كما أن السرعة تصف تغير المسافة مع الزمن، فإن التسارع يصف كيف تتغير السرعة مع الزمن.
اعرض الإجابة
ج) السرعة مع الزمن —كما أن السرعة تصف تغير المسافة مع الزمن، فإن التسارع يصف كيف تتغير السرعة مع الزمن.
✋ سؤال سريع
طائرة تطير بسرعة ثابتة مقدارها 500 كم/ساعة في خط مستقيم. هل يمكن اعتبارها تتسارع؟
التسارع هو التغير في السرعة، فإذا بقيت السرعة ثابتة في الاتجاه نفسه كان التسارع صفرًا.
اعرض الإجابة
ب) لا، لأن سرعتها لا تتغير، فتسارعها صفر —التسارع هو التغير في السرعة، فإذا بقيت السرعة ثابتة في الاتجاه نفسه كان التسارع صفرًا.
اتجاه التسارع
يبيّن الشكل 3 في الكتاب أمثلة على التسارع عندما يتغير مقدار السرعة، بينما يبقى اتجاه الحركة ثابتًا. يعتمد اتجاه التسارع على تزايد أو تناقص قيمة السرعة:
| الحالة | اتجاه التسارع | ماذا يحدث للسرعة؟ |
|---|---|---|
| كرة تنزل منحدرًا | في اتجاه الحركة نفسه | تزداد |
| كرة على سطح أفقي | التسارع يساوي صفرًا | ثابتة (سرعة منتظمة) |
| كرة تصعد منحدرًا | عكس اتجاه الحركة | تقل |
✋ سؤال سريع
إذا كان التسارع في اتجاه الحركة نفسه فإن سرعة الجسم
تزداد السرعة إذا كان التسارع في اتجاه الحركة.
اعرض الإجابة
أ) تزداد —تزداد السرعة إذا كان التسارع في اتجاه الحركة.
✋ سؤال سريع
كرة تصعد منحدرًا فتقل سرعتها. ما اتجاه تسارعها؟
عندما تقل السرعة يكون التسارع عكس اتجاه الحركة.
اعرض الإجابة
ب) عكس اتجاه الحركة —عندما تقل السرعة يكون التسارع عكس اتجاه الحركة.
التمثيل البياني للسرعة - الزمن
تخيّل نفسك في عربة تتحرك على طريق متعرج في مدينة الألعاب: تهبط بك من قمة تلّ، ثم تسير عبر مسار أفقي مستقيم، ثم تصعد إلى تلّ آخر في الجهة المقابلة. إذا مثّلت سرعتك بيانيًّا مع الزمن فسيبدو الرسم هكذا:
- الجزء (أ): عند نزولك التلّ تزداد السرعة، ويرتفع الخط البياني؛ لأن التسارع في اتجاه الحركة.
- الجزء (ب): عند السير على المسار الأفقي تكون سرعتك ثابتة، ويكون الخط أفقيًّا؛ لأن التسارع يساوي صفرًا.
- الجزء (ج): عند صعودك التلّ المقابل تتناقص سرعتك، وينخفض الخط البياني؛ لأن التسارع عكس اتجاه الحركة.
✋ سؤال سريع
في منحنى السرعة - الزمن، الخط الأفقي يعني أن
الخط الأفقي يبيّن أن التسارع يساوي صفرًا؛ لأن السرعة لا تتغير.
اعرض الإجابة
ج) التسارع يساوي صفرًا والسرعة ثابتة —الخط الأفقي يبيّن أن التسارع يساوي صفرًا؛ لأن السرعة لا تتغير.
✋ سؤال سريع
ينخفض الخط البياني في منحنى السرعة - الزمن عندما
ينخفض الخط البياني عندما يكون التسارع عكس اتجاه الحركة، فتتناقص السرعة.
اعرض الإجابة
أ) يكون التسارع عكس اتجاه الحركة —ينخفض الخط البياني عندما يكون التسارع عكس اتجاه الحركة، فتتناقص السرعة.
أحسنت! أنهيت «التسارع»
📝 الخلاصة
- التسارع هو التغير في السرعة المتجهة مقسومًا على الزمن الذي استغرقه هذا التغير.
- كما أن السرعة تصف تغير المسافة مع الزمن، فإن التسارع يصف كيف تتغير السرعة مع الزمن.
- تزداد السرعة إذا كان التسارع في اتجاه الحركة، وتقل إذا كان التسارع عكس اتجاه الحركة.
- يتحرك الجسم بسرعة منتظمة إذا كان التسارع صفرًا.
- في منحنى السرعة - الزمن يرتفع الخط عندما يكون التسارع في اتجاه الحركة، ويكون أفقيًّا عندما يكون التسارع صفرًا، وينخفض عندما يكون التسارع عكس اتجاه الحركة.