الكميات في مفهوم الحركة المستقيمة

إذا انتبهنا للأشياء من حولنا ، يمكننا بالطبع معرفة ما إذا كان الجسم لا يزال أو يتحرك. يعني الكائن الثابت أن موضع الكائن تجاه بيئته لا يتغير ، بينما يغير الكائن المتحرك موقعه تجاه بيئته بمرور الوقت. لكن ، هل تعلم أن الحركة يمكن أن تكون في شكل حركة مستقيمة وحركة دائرية؟

هناك أربعة أنواع من الحركة ، وهي الحركة المستقيمة والحركة الدائرية والحركة الدورية والحركة الدورانية. الحركة المستقيمة هي الحركة التي تحدث في خط مستقيم ، بينما تحدث الحركة الدائرية في مسار دائري. على عكس الحركة الدورية والحركة الدورانية. تشير الحركة الدورية إلى الحركة المتكررة في فترات زمنية محددة ، والحركة الدورانية هي الحركة في موضع ومحور ثابت.

بعد معرفة أنواع الحركة ، هذه المرة سوف ندرس الكميات في حركة مستقيمة. في مفهوم الحركة المستقيمة ، نحتاج إلى معرفة الموضع والمسافة والإزاحة والسرعة والسرعة والتسارع.

موضع

يتم تعريف الموضع على أنه شرط يمثل موقع أو موضع كائن مقابل نقطة مرجعية معينة في إحداثي. لتحديد موضع كائن ما ، هناك حاجة إلى معلمتين ، وهما الأصل ونظام الإحداثيات.

في الحركة المستقيمة ، نستخدم فقط أحد الإحداثيات الثلاثة التي تحدد موضع كائن يتغير بمرور الوقت. يمكننا اختيار المحور الذي يتزامن مع مسار الكائن ، على سبيل المثال ، المحور X الأفقي.

المسافة والنزوح

المسافة هي الطول الإجمالي للمسار الذي ينتقله الكائن من موضع إلى آخر. المسافة هي أيضًا كمية قياسية ويمكن أن تحتوي على العديد من القيم ، اعتمادًا على المسار الذي يتم قطعه. الوحدة الدولية للمسافة هي أمتار.

(اقرأ أيضًا: فهم المتجهات في الرياضيات والفيزياء)

بصرف النظر عن المسافة ، نحتاج أيضًا إلى معرفة الإزاحة. الإزاحة هي التغيير في الموضع من حيث نقطة البداية إلى نقطة نهاية الكائن. الإزاحة هي كمية متجهة لها مقدار واتجاه. يمكن أن تكون القيمة موجبة أو سالبة أو صفراً.

إذا قارنا الإزاحة والمسافة ، فيمكننا استنتاج أن الإزاحة دائمًا أقل من المسافة التي قطعها الجسم أو تساويها. يمكن أن يكون الإزاحة موجبة أو سلبية ، اعتمادًا على اتجاه حركة الجسم ، بينما تكون المسافة موجبة دائمًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون الإزاحة صفرًا إذا تحرك الجسم إلى نقطة البداية ، بينما لا يمكن أن تكون المسافة المقطوعة صفرًا طالما أن الجسم يتحرك.

السرعة والسرعة

الكميات في حركة مستقيمة والتي هي إذن السرعة والسرعة. في الفيزياء ، السرعة هي شكل من أشكال التغيير في المسافة مع الزمن. يمكن صياغة معادلة السرعة على النحو التالي.

صيغة الحركة المستقيمة 1

الخامس = السرعة (م / ث)

s = المسافة المقطوعة (م)

ر = وقت (أوقات) السفر

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن المعادلة أعلاه تنطبق فقط على الأشياء التي تتحرك بسرعة ثابتة. إذا لم تكن سرعة الكائن ثابتة ، فسيتم تطبيق متوسط ​​السرعة باستخدام الصيغة التالية.

صيغة الحركة المستقيمة 2

السرعة هي كمية قياسية ، لذا فهي لا تحتوي على معلومات عن الاتجاه.

على عكس السرعة ، فإن السرعة هي شكل من أشكال التغيير في الإزاحة مع مرور الوقت. باختصار ، السرعة هي السرعة التي لها اتجاه محدد. يمكن كتابة متوسط ​​السرعة على النحو التالي.

صيغة الحركة المستقيمة 4

إذا استنتجنا ، فإن السرعة هي كمية قياسية ، بينما السرعة هي كمية متجهة. يمكن أن تكون قيمة السرعة موجبة أو صفرية أو سالبة حسب الاتجاه الذي تتحرك فيه. وفي الوقت نفسه ، تكون السرعة دائمًا موجبة أو صفرية عند عدم الحركة. الوحدات الدولية لكلا الأمتار في الثانية.

التسريع

الكمية في مفهوم آخر حركة مستقيمة هي التسارع. يُعرَّف التسارع في الفيزياء بأنه التغير في السرعة بمرور الوقت. لفهم هذا ، ضع في اعتبارك مشكلة المثال أدناه.

لنفترض أن السرعة الأولية للحافلة هي v 1 ، ثم تتحرك الحافلة لتصل إلى السرعة v 2 . لحساب تسارع الحافلة خلال الوقت t ، يمكننا استخدام الصيغة التالية.

صيغة الحركة المستقيمة 5

أ = تسارع

ع 1 = السرعة الابتدائية

ع 2 = السرعة النهائية

ر 1 = الوقت الأولي

ر 2 = الوقت النهائي

لحساب التغير في السرعة الذي يتغير أكثر من مرة ، يمكن حساب مقدار التسارع باستخدام متوسط ​​التسارع باستخدام الصيغة التالية.

التسارع عبارة عن كمية متجهة لها وحدات دولية م / ث 2. يمكن أن يكون التسارع موجبًا أو سالبًا.