21- مثال التسارع السلبي: تحليل مفصل


عندما يقول أحدهم أن الجسم يتسارع ، فإننا نعلم أن الجسم يغير سرعته في كل فترة زمنية.

التسارع هو التغير في السرعة بالنسبة إلى الزمن المتغير. تكون العجلة سالبة إذا كان التغير في السرعة سالبًا أي إذا كانت السرعة تتناقص مع مرور الوقت. دعونا نناقش بعض الأمثلة السلبية عن التسارع لفهم ماذا تسارع سلبي بالتفصيل.

تباطؤ السيارة

تنخفض سرعة السيارة مع الإبطاء من سرعة أعلى إلى سرعة أبطأ.

الفرق بين التغيرات في السرعة الابتدائية والنهائية سالب ، وبالتالي فإن التسارع سيكون سالبًا.

مثال تسريع سلبي
تباطؤ المركبات من سرعتها ؛ حقوق الصورة: Pixabay

إيقاف تشغيل المطحنة

الدوار متصل بعمود المطحنة يسرع حاوية الطاحونة في حركة الجاذبية. عندما يتم توفير الطاقة للمطحنة ، يدور العمود وبالتالي تبدأ المطحنة في التسارع. عند إيقاف تشغيل المطحنة ، لا يتم توفير الطاقة للمحرك وتتلاشى حركة الدوران للمطحنة.

الرول كوستر قادم للراحة

إذا كنت في رحلة على الأفعوانية ، فلا بد أنك لاحظت الاختلافات في سرعة الأفعوانية. تستمر سرعة الأسطوانة في الزيادة والنقصان في كل لحظة. تنخفض سرعة الأسطوانة قليلاً أثناء صعود المرتفعات وتزداد بسرعة كلما تسارعت أسفل المنحدر. علاوة على ذلك ، مع توقف الركوب وما زالت الأسطوانة تتحرك لتتوقف عن العمل ، تستمر سرعة الأسطوانة في الانخفاض حتى تصل إلى وضع ثابت.

انتقال خفيف من أندر إلى متوسط ​​أكثر كثافة

تنخفض سرعة الضوء أثناء الانتقال من متوسط ​​نادر إلى متوسط ​​أكثر كثافة.

التباين في زاوية الانكسار بالنسبة للتغير في سرعة الموجة في الوسط

وذلك لأن كثافة الوسط الأكثر ندرة أقل تعارضًا مع الوسط الأكثر كثافة. ومن ثم ، تقل سرعة موجات الضوء بمجرد أن تبدأ في العبور عبر الوسط الأكثر كثافة.

نفق متدفق يلتقي بمياه البركة

إذا رأيت تدفق المياه من الأنفاق أو المزاريب عند التقاء المسطحات المائية مثل البرك أو الأنهار أو البحر ، فإن الطاقة الحركية للمياه المتدفقة تنخفض. يتم خلط المياه في هذه المرحلة. تقل سرعة تدفق المياه وبالتالي يكون التسارع سالبًا.

تباطؤ الجسم بسبب الاحتكاك

قوة الاحتكاك هي قوة مقاومة تعمل ضد اتجاه حركة الجسم وتقلل من سرعة الجسم. إذا تم ركل كرة القدم ، فسوف تتسارع وستستريح بعد فترة. ستنخفض سرعة كرة القدم تدريجياً بسبب قوة الاحتكاك التي تمارس على سطح كرة القدم وكذلك بسبب مقاومة الهواء.

الرفراف من الغطس في النهر

إذا كنت قد شاهدت الرفراف وهو يغوص في مياه النهر ليصطاد السمك ، فلا بد أنك لاحظت التباين في سرعة سمكة الكنعد. يتعمق بسرعة ويعود مرة أخرى. السرعة الظاهرة هنا هي سرعة سالبة ، وبالتالي فإن التسارع سالب.

تطبيق الفرامل على الدراجة

عندما يضغط الراكب على الفرامل على الدراجة ، تقل سرعة الدراجة.

دراج؛ حقوق الصورة: Pixabay

الفرق بين السرعة الحالية والابتدائية للدراجة سالب. هذا يعني أن تسارع الدراجة عند الضغط على الفرامل يصبح سالبًا.

الكرة تنزلق من المنزلق

الطاقة الكامنة للكرة في الجزء العلوي من الشريحة أعلى ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة حركية عندما تبدأ الكرة في التسارع لأسفل الشريحة. ولكن بمجرد أن تصطدم الكرة بالأرض ، فإنها ترتد بينما تستمر الكرة في الانزلاق في نفس الاتجاه ثم تنخفض سرعة الكرة وتنتقل للأمام على سطح مستوٍ بسرعة منخفضة.

إطفاء المروحة

يجب أن تكون قد رأيت أنه حتى بعد إيقاف تشغيل المروحة الكهربائية ، تستمر مراوح المروحة في الدوران بسرعات أقل وأقل حتى تصل إلى وضع السكون الثابت. هذا لأن مكثف المروحة لديه الطاقة الكامنة المخزنة التي تساعده على الاستمرار في الحركة.

نتف وتر على الغيتار لمرة واحدة

عند نتف وتر الجيتار ، سيبدأ الوتر في الاهتزاز مكونًا حلقات من الأمواج.

اهتزاز وتر الجيتار. حقوق الصورة: Pixabay

ستستمر طاقة اهتزاز الخيط في الانخفاض مع كل اهتزاز. وهكذا تنخفض سرعة الوتر المهتز تدريجيًا وبالتالي يكون التسارع سالبًا.

تقليل عدد ضربات القلب في الدقيقة على المسرع

المسرع هو جهاز يستخدمه الموسيقي لعد الإيقاع في الدقيقة. يتم تعيين معدل النبضات في الدقيقة على المسرع وسيتأرجح البندول في الأداة وفقًا لمجموعة المعدل. إذا انخفض معدل النبضات في الدقيقة ، فإن سرعة اهتزاز البندول على الجهاز ستنخفض ، وبالتالي سيكون التسارع سالبًا مع انخفاض سرعة البندول.

أمواج البحر تصل إلى الشاطئ

التموجات على سطح المسطحات المائية ناتجة عن تذبذب الجزيئات الموجودة على سطح طبقة الماء. مع اقتراب أمواج البحر من الخط الساحلي ، تقل سرعة الموجة بينما تعود الموجة إلى البحر. وذلك لأن الطاقة الحركية للموجة تتناقص عندما تضرب الخط الساحلي.

رمي جسم على ارتفاع

عندما ترمي أي جسم على ارتفاع من الأرض ، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى الطاقة الكامنة للجسم كالارتفاع الكائن من الأرض في ازدياد.

انخفاض سرعة كرة السلة في العلو ؛ حقوق الصورة: Pixabay

كما طاقة الجاذبية الكامنة من الكائن يزيد ، فإنه يؤثر على سرعة الكائن. تستمر سرعة الجسم في التناقص ومن ثم يُقال إن التسارع سالب.

شعرت قوة مقاومة الهواء بجسم في العاصفة

يوفر قوة مقاومة الهواء مرتفع جدًا خلال المناخ العاصف. هذه القوة المقاومة تقاوم حركة أي جسم ضد هذه القوة الجوية. تقلل قوة مقاومة الهواء هذه من سرعة الجسم.

عداء يعبر خط النهاية

عندما يصل الرياضي إلى خط النهاية ، يحاول التحكم في سرعته والوصول إلى وضع الراحة. يستغرق هذا وقتًا لأن الطاقة الحركية التي يكتسبها جسم الرياضي عالية بدرجة كافية. ومن هنا نرى أن سرعة اللاعب تتناقص باستمرار وبالتالي يمكن أن يكون هذا مثالاً على التسارع السلبي.

جسم ينزلق على سطح مستو

لنفترض أنك أعطيت قلمًا من طرفه الأول ، فسوف يتسارع ويخرج من المكان الأول. ستلاحظ أنه قبل أن يصل القلم إلى وضع الراحة ، يتباطأ القلم في النهاية. السرعة النهائية أقل مقارنة بالسرعة الابتدائية المعطاة للقلم. ومن ثم فإن التسارع سلبي.

سيارة تتسلق التل

إذا كنت قد لاحظت أثناء تسلق التل شديد الانحدار ، فإن سرعة الجسم تنخفض تمامًا مثل السيارة التي تتسلق أعلى التل.

السيارة على منحدر شديد الانحدار ؛ حقوق الصورة: Pixabay

تزداد الطاقة الكامنة للسيارة مع استمرار الارتفاع فوق السطح في الارتفاع. نظرًا لأن الطاقة الكامنة للسيارة تزيد من الطاقة الحركية وبالتالي تنخفض السرعة باستمرار ، وبالتالي يكون التسارع سالبًا.

الجرافيترون قادم للراحة

Gravitron هي آلة ستجدها في مدينة الملاهي تشرح مفاهيم قوة الطرد المركزي بوضوح. تستمر قوة الطرد المركزي في الارتفاع مع زيادة تسارع الجرافيترون ، وعند نقطة واحدة يتم إزالة الأرضية الموجودة أسفل الشخص وتحافظ قوة الطرد المركزي على ارتباط الشخص بجدار الجرافيترون. هذا شيء مدهش لتختبره بخصوص الجرافيترون. أثناء الانتقال إلى الباقي ، يتناقص تسارع الجرافيترون بشكل مستمر وبالتالي يُرى التسارع السلبي.

ماء من الشلال

المياه المتدفقة من الارتفاع لها الطاقة الكامنة التي يتم تحويلها إلى حركية الطاقة.

انخفاض في الطاقة الحركية للمياه بعد السقوط ؛ حقوق الصورة: Pixabay

بمجرد أن يقفز الماء على سطح المستوى السفلي ، تقل الطاقة الحركية للماء ويتدفق الماء للأمام بسرعة منخفضة.

الأسئلة المتكررة

كيف تحسب العجلة السالبة؟

التسارع ليس سوى التغيير في سرعة الجسم مع مرور الوقت.

The negative acceleration is calculated using the formula a = v2-v1/ ر2-t1. The acceleration is negative if the initial velocity v1 is greater than final velocity v2 .

هل العجلة السالبة تعني وضع التوازن الثابت؟

الساكن يشبه موضع الجسم في حالة السكون.

يُظهر تباطؤ الجسم التسارع السلبي حيث تستمر السرعة في التناقص. يمكن أن يؤدي إبطاء سرعة الجسم إلى نقله إلى موضع ثابت.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات

رابط إلى هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

تلعب "أدوات الاقتران" و "الظروف المترابطة" نفس الدور من خلال ربط العبارات أو الجمل أو الجمل. دعونا نتحقق من الدور الذي يلعبه "إلى جانب" أثناء ربط الجمل. كلمة "بجانب" هي ...