العجلة : تعرف على مفهوم العجلة أو التسارع

العجلة واحدة من المفاهيم الفيزيائية الأساسية المرتبطة بالسرعة والزمن، في هذه السطور نستعرض بشكل مبسط مبدأ العجلة، وكيفية فهم التسارع الذي هو التغير في السرعة. إذا كنت تستطيع قراءة كتاب واحد كل شهر، بينما صديقك يستطيع قراءة كتابين كل شهر، ماذا تفعل إذا أردت أن تتفوق على صديقك في عدد الكتب التي تقرأها شهريًا؟ إنك بالطبع ستزيد من عدد الكتب التي تقرأها في الشهر ليتخطى الكتابين كل شهر، إن هذا هو مفهوم العجلة أو التسارع. قد تبدو كلمة غريبة أو غير مفهومة، لكنها في الواقع سهلة،تعالوا نفهمها سويًا.

دليلك لفهم مبدأ العجلة

ما هي العجلة؟

العجلة هو معدل تغير السرعة المتجهة بالنسبة للزمن، وهذا يعني أنه لكي يكون هناك عجلة ينبغي أن نعرفها بالمقدار والاتجاه لأنهما ما يكونا العجلة. وفي المثال السابق فإن لدينا عنصر الاتجاه وهو اتجاه إيجابي أو تزايدي( لأنك في الأساس تريد تخطي عدد كتب صديقك الشهرية) أي تزيد عدد كتبك أنت، ولدينا عنصر المقدار أيضًا (و هو ما يزيد عن كتابين ).

إن الأمر أشبه بالكلمة المشهورة التي تقال “أنه على عجلة من أمره” أي أنه يريد أن ينجز شيء ما بسرعة كبيرة تتخطى المعدل الطبيعي. لنأخذ مثال آخر، إذا كان هناك سيارتين إحداهما تسير بمعدل 140 كم/ساعة، والأخرى تسير بمعدل 120 كم/ساعة، فإذا أراد السائق الثاني أن يتخطى السائق الأول فإن عليه أن يتخطى معدل 140 كم/ساعة.

ما هي وحدة قياس العجلة (التسارع)؟

تقاس العجلة بمقدار التغير في السرعة، أي أن وحدة قياسها تعتمد على وحدة قياس السرعة في الأساس، مثلا: إذا كانت السرعة تقاس بالمتر لكل ثانية، فإن وحدة قياس العجلة عندئذ تكون المتر في الثانية لكل ثانية.

ما هي أنواع العجلة (التسارع)؟

العجلة أو التسارع الإيجابي، ويقصد بها أن الجسم يزيد من سرعته الحالية للوصول لمعدل أعلى من السرعة. العجلة أو التسارع السلبي، هي على العكس من المفهوم السابق فهي تعني أن الجسم يقلل من سرعته للوصول لمعدل أقل من السرعة. قد تتساءل ماذا يقصد بالتسارع السلبي هذا؟ إن التسارع السلبي بالضبط هو عندما يكون أخ كبير يلعب مع أخته الصغيرة، وهو بالطبع سرعته أكبر من سرعته أخته الأصغر منه، لذلك فهو سيبطئ من سرعته لكي تسبقه هي وتفوز عليه، أي أنه سيخفض من سرعته لدرجة كبيرة، ليس فقط لكي تتساوى سرعتهما وإنما لكي تنقص سرعته بالسالب من سرعتها، فتكون هي الأسرع في تلك الحالة وتفوز بالسباق.

العجلة أو التسارع المنعدم

لا بد أن ننتبه هنا إلى أن العجلة تساوي صفر لا يعني أن السرعة تساوي صفر، وإنما التغير في السرعة يساوي صفر، أي أن السرعة ثابتة لا تتغير. هذه بعض الأمثلة التي توضح ماذا يقصد بالعجلة وما علاقتها بحركة الأجسام:

جسم سرعته موجبة والعجلة أيضًا موجبة، أي أن الجسم يتحرك وتتزايد سرعته كلما تحرك لأن العجلة (التغير في السرعة) موجبة أي أنها إذا كانت سيارة، فإنها تتقدم للأمام وبسرعة متزايدة.
جسم سرعته موجبة والعجلة منعدمة، أي أن الجسم يتحرك بسرعة منتظمة(ثابتة)، فإذا كانت سيارة فإنها تتقدم بسرعة موجبة.
جسم سرعته سالبة لكن عجلته موجبة، أي أن السيارة تتراجع إلى الوراء وسرعة الرجوع تتزايد كلما تراجعت إلى الخلف.
جسم سرعته سالبة وعجلته تساوي صفر، أي أن السيارة تتحرك إلى الوراء بمعدل ثابت لا يتغير.
لا يمكن في أي حال من الأحوال أن نقول “أن هناك جسم سرعته صفر أو منعدمة، لكن عجلته موجبة أو سالبة”، لأنه لكي يكون هناك عجلة لابد أن يكون هناك في الأساس سرعة.