فسر إذا طارت طائرة بسرعه ثابتة مقدارها ٥٠٠كم/ساعه فهل يمكن اعتبارها تتسارع.
الإجابة الصحيحة هي : نعم إذا قامت بتغيير اتجاهها.
في عالم الفيزياء، يعد التسارع أحد المفاهيم الأساسية التي تصف التغيير في حركة الكائنات. يُعرَّف التسارع بأنه معدل تغير السرعة بمرور الوقت، ويمكن أن يحدث في أي وقت تتغير فيه سرعة الكائن، سواء تغيرت المقدار أو الاتجاه.
ومع ذلك، فإن مفهوم التسارع غالبًا ما يُساء فهمه، حيث يفترض الكثير من الناس أن أي تغير في الحركة يعني بالضرورة وجود تسارع. في هذه المقالة، سوف نستكشف ما إذا كان هذا الافتراض صحيحًا أم لا، مع التركيز بشكل خاص على حالة الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة.
السرعة مقابل التسارع
السرعة هي مقياس لحركة الكائن، وهي تُعرّف بأنها المسافة المقطوعة لكل وحدة زمنية. أما التسارع، من ناحية أخرى، فهو معدل تغير السرعة بمرور الوقت. يمكن أن يتغير التسارع في أي وقت تتغير فيه سرعة الكائن، حتى لو كان التغير طفيفًا.
من المهم ملاحظة أن السرعة والتسارع كميتان مختلفتان. السرعة هي مقياس لحركة الكائن في لحظة معينة، بينما التسارع هو مقياس لتغير هذه الحركة بمرور الوقت.
هل الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة تتسارع؟
الآن، دعونا ننتقل إلى السؤال الرئيسي لهذا المقال: هل تعتبر الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة تتسارع؟ بمعنى آخر، هل معدل تغير السرعة يساوي صفرًا؟
في حالة الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة، فإن الإجابة المختصرة هي لا. لا تتسارع الطائرة لأن سرعتها لا تتغير بمرور الوقت. تتغير المسافة التي تقطعها الطائرة باستمرار، ولكن هذا لا يعني أنها تتسارع.
لماذا لا تعتبر الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة متسارعة؟
هناك سببان رئيسيان وراء عدم تسارع الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة:
معدل تغير السرعة يساوي صفرًا: كما ذكرنا سابقًا، يُعرَّف التسارع بأنه معدل تغير السرعة بمرور الوقت. إذا لم تتغير سرعة الطائرة، فإن معدل تغير السرعة يساوي صفرًا. وبالتالي، لا تتسارع الطائرة.
حركة منتظمة: عندما تتحرك الطائرة بسرعة ثابتة، فإنها تكون في حركة منتظمة. في الحركة المنتظمة، لا تتغير السرعة بمرور الوقت، وبالتالي لا يوجد تسارع.
استثناءات محتملة
في حين أنه من الصحيح عمومًا أن الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة لا تتسارع، إلا أن هناك بعض الاستثناءات المحتملة:
التسارع التمركزي: إذا كانت الطائرة تدور، فإنها ستخضع لتسارع تمركزي. يحدث هذا التسارع حتى لو كانت سرعة الطائرة ثابتة لأن اتجاه الحركة يتغير باستمرار.
التسارع الزاوي: إذا كان محور الطائرة يتعرض لتغيير في اتجاهه، فإنها ستخضع لتسارع زاوي. هذا التسارع لا يغير سرعة الطائرة، ولكنه يغير اتجاه حركتها.
في معظم الحالات، فإن الطائرة التي تطير بسرعة ثابتة لا تعتبر متسارعة. وذلك لأن معدل تغير السرعة يساوي صفرًا، والطائرة في حالة حركة منتظمة. ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات المحتملة حيث قد تخضع الطائرة للتسارع التمركزي أو التسارع الزاوي حتى عندما تكون سرعتها ثابتة.