السرعة السلبية والتسارع الصفري: كيف ومتى ومثال ومشكلات


في هذه المقالة ، سنناقش أسباب السرعة السالبة والتسارع الصفري ، وكيف توجد السرعة السالبة ، مع بعض الأمثلة والمشكلات.

عندما يتحرك النظام في المحور السلبي لأصله أو يتباطأ ، فإن الجسم يتحرك بسرعة سالبة ، وإذا تباطأ الجسم بمعدل ثابت ، يُقال أن الجسم يمتلك سرعة سالبة مع تسارع صفري.

ماذا يحدث للتسارع عندما تكون السرعة سلبية؟

إذا تم خفض إزاحة الجسم عن حركته الأولية ، فسيتم تقليل سرعة الجسم ويتم قياسها على أنها سالبة.

كائن يتحرك مع السرعة السلبية، والذي يشير إلى أن المسافة السابقة التي قطعها الجسم مع الوقت قد تم تخفيضها ، فإن تسارع الجسم يتناقص أيضًا في نفس الوقت ويكون سالبًا.

دعونا نوضح تسارع الجسم المتحرك بـ a السرعة السلبية مع مثال. ضع في اعتبارك أن جسمًا يبطئ سرعته بعد السفر لمسافة معينة. بعد كل 20 ثانية ، لوحظت سرعة الجسم. كانت السرعة الابتدائية للجسم 5 م / ث وبعد 20 ثانية لوحظ أن سرعة الجسم انخفضت إلى 3 م / ث.

ثم ، فإن تسارع الجسم هو الفرق بين السرعة النهائية والسرعة الأولية للجسم مقسومًا على الفترة الزمنية التي حدث التغيير بينها ؛

a1= (v2-v1)/ΔT=(3-5)/20=-2/20=0.1m/s2

ومن ثم ، يمكننا أن نرى ذلك تسارع تباطؤ الجسم سالب لأن الفرق بين السرعة النهائية والسرعة الابتدائية سالب لأن السرعة الابتدائية للجسم المتحرك أكبر من السرعة النهائية.

إذا كانت لدينا سرعة سالبة للجسم خلال حركته ، أي أن اتجاه إزاحته يكون معاكساً لحركته ، فدعنا نرى تأثير ذلك على تسارع الجسم في هذه الحالة. من الواضح أن الجسم الذي له سرعة سالبة سيقلل من سرعته بمرور الوقت حيث يتباطأ.

ضع في اعتبارك كائنًا يسقط من التل إلى منطقة الأرض الأساسية. لنفترض أن السرعة الابتدائية للجسم كانت -4m / s والتي انخفضت بعد ذلك إلى -6m / s في 10 ثوانٍ ، فإن تسارع الجسم سيكون

a1= (v2-v1) / ΔT == [- 6 - (- 4)] / 10 = 0.2 م / ث2

بالتالي، سيكون تسارع الجسم سلبي إذا كانت السرعة من الكائن سلبي. هنا ، في هذا المثال ، تُؤخذ السرعة على أنها سالبة لأن إزاحة الجسم في اتجاه سلبي لحركته أثناء هبوطه من المرتفعات.

قراءة المزيد عن السرعة السلبية والتسارع السلبي: لماذا وكيف ورسم بياني ومثال وحقائق مفصلة.

ما هو مثال التسارع الصفري؟

يقال إن الجسم له تسارع صفري إذا ظلت سرعة الجسم غير متغيرة مع الوقت أو في حالة سكون.

جميع الأجسام في حالة سكون أو تتحرك بنفس السرعة الابتدائية للإزاحة وتحافظ على نفس السرعة طالما أنها في حركة بغض النظر عن القوى الخارجية المؤثرة عليها ، فهذا مثال على التسارع الصفري.

بعض الأمثلة على التسارع الصفري هي ، الفوتون الذي هو جسيم خفيف يتحرك بحرية بسرعة ثابتة دون تسارع ، جسم في الفضاء لا يختبر قوة الجاذبية وبالتالي يطفو في الفضاء ، جسم في حركة دائرية مع الزخم المحفوظ، صخرة تقف على تل ، رجل يمشي بسرعة ثابتة ، عوامة تطفو على الماء ، شجرة ، عمود في الشارع ، إلخ.

شروط التسارع أن تكون صفراً

هناك شرطان حيث يمكن أن يكون التسارع صفراً ، وهما:

الإزاحة تساوي الصفر.

س = 0

بالنسبة لجسم في حالة سكون ، فإن سرعة الجسم تساوي صفرًا ، وبالتالي فإن تسارع الجسم سيكون أيضًا مساويًا للصفر.

السرعة الابتدائية والنهائية للجسم هي نفسها وتظل ثابتة.

Vفي البداية=Vنهائي

حسنًا ، إذا كان الجسم في حالة حركة ويحافظ على السرعة الثابتة طوال الوقت ، فإن التغير في سرعة الجسم يساوي صفرًا ، ومن ثم يكون التسارع صفرًا.

السرعة السلبية مقابل الرسم البياني الزمني لتسريع الصفر

العجلة تساوي صفرًا إذا كانت السرعة من الكائن ثابت.

تظل سرعة الجسم كما هي ولا تتغير بمرور الوقت ، ومن ثم نحصل على خط مستقيم عند رسم الرسم البياني للسرعة مقابل الرسم البياني الزمني. إذا ظلت السرعة على حالها ، سواء كانت موجبة أو سالبة ، فسيظل التسارع صفرًا دائمًا.

هل يمكن أن يكون التسارع موجبًا عندما تكون السرعة صفرية؟

يمكن أن يكون التسارع موجبًا أو سالبًا بناءً على التباين في سرعة الجسم.

نظرًا لعدم وجود سرعة تشير إلى أن الجسم مستقر في حالة السكون ، فلن يكون هناك تسارع للجسم نظرًا لأن معدل تغير السرعة الموجود في فترات زمنية مختلفة سيكون أيضًا مساويًا للصفر نظرًا لعدم وجود حركة لجسم ما.

حسنًا ، كل الأجسام المتحركة تحدد السرعة والسرعة والتسارع أيضًا. الجسم المتحرك الذي له تسارع صفري يعني أن الجسم لديه تسارع يساوي صفرًا. يشير هذا إلى أن الكائن لديه تسارع منتظم لا يتغير بمرور الوقت.

سيكون تسارع الجسم موجبًا فقط عندما يتحرك الجسم بالسرعة الإيجابية التي تزيد من سرعة الجسم مع الوقت. إذا كان جسم ما ينتقل في الاتجاه المعاكس أو يقلل من سرعته بمرور الوقت ، فسيكون للجسم كذلك السرعة السلبية ومن ثم فإن التسارع سلبي. إنه فقط عندما يكون الكائن في حالة راحة ، يكون السرعة ستساوي الصفر وبالتالي فإن التسارع غير موجود في هذه الحالة.

اقرأ على متفاوتة التسارع على الهزات.

الأسئلة المتكررة

س 1. لنفترض أن سيارة تتسلق منحدرًا شديد الانحدار لأحد الجبال ، فقد لوحظ أن إزاحة السيارة بعد كل 5 دقائق كانت 50 مترًا و 30 مترًا و 15 مترًا. احسب سرعة سيارة متغيرة كل 5 دقائق ، ومن ثم أوجد عجلة السيارة.

حل:إن إزاحة السيارة في 5 دقائق تساوي 50 مترًا.

ثم كانت السرعة الابتدائية للسيارة لمدة 5 دقائق الأولى ،

في الدقائق الخمس التالية ، كانت الإزاحة 5 مترًا ، ومن ثم كانت السرعة

والإزاحة النهائية كانت 15 م في 5 دقائق ، إذن السرعة كانت تساوي

ومن ثم ، كان تسارع السيارة

إن تسارع السيارة صغير جدًا ولكنه سلبي حيث تنخفض سرعة السيارة بمعدل دقيقة.

لماذا الجسم ليس له تسارع؟

الجسم الذي يتحرك بسرعة منتظمة أو يظل في حالة السكون سيكون له تسارع صفري.

إذا لم تكن هناك قوة خارجية تؤثر على الجسم والتي ربما أدت إلى تغيير السرعة أو اتجاه حركته ، فسيستمر الكائن في البقاء في حركة موحدة مع تسارع صفري.

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