السرعة و التسارع
يعرف الجميع ما هي السرعة ! أنها المسافة المقطوعة خلال زمن معين .
واحدتها النظامية هي المتر في الثانية ( m/s أو m.S-1 ) . إن سيارة تسير بسرعة 120 km/h سوف تقطع مسافة قدرها 120 km خلال ساعة واحدة إذا ما حافظت على سرعتها تلك و على اتجاه حركتها...
أما التسارع فهو مقدار ازدياد ( أو تناقص) السرعة خلال واحدة الزمن . ستتغير السرعة إذا مع مرور الزمن. الواحدة النظامية للتسارع هي المتر في الثانية في الثانية ( m/S2 أو m.S-2 ) .
في السقوط الحر يكون تسارع الجسم مساويا 9.8 m.s-2 أي ان سرعته تزداد بمقدار 9.8 m/s في كل ثانية.
القوة :
القوة دائمة الحضور في الفيزياء. يتم عموما التمييز بين نوعين رئيسيين من القوى الخارجية:
قوى عن بعد : وهي القوى التي تؤثر على الجسم دون تماس بين مسبب القوة و الجسم وتنتج عن تأثير الحقول مثل قوى الجاذبية و القوى الكهربائية و القوى المغناطيسية,........
قوى عن تماس: وهي القوى التي تؤثر على الجسم نتيجة تماس بين مسبب القوة و الجسم مثل قوة توتر النابض , قوة رد الفعل , قوة جر المحرك........
وفي جميع الأحوال القوة هي فعل يعمل على تغيير حالة الجسم الخاضع له , سواء حركته أو شكله أو درجة حرارته أو ضغطه أو ......., الواحدة النظامية للقوة هي النيوتن (N ) المعرفة في علم التحريك على الشكل التالي: إن قوة قدرها 1N تكسب جسما كتلته 1Kg تسارعا قدره 1m.s-2 . تسمى القوة الصادرة عن الجسم نفسه بالقوى الداخلية أما القوى التي يخضع لها بتأثير أجسام أخرى فتسمى بالقوى الخارجية.
تنويه بسيط :
بالنسبة للنيوتن هل تعلم ما هو النيوتن ؟ هل يمكنك أن تتخيل النيوتن؟
لماذا تستطيع ان تتخيل الكيلو غرام و لا يمكنك تخيل النيوتن ........
انظر معي كل 1kg يساوي 10N
بالتالي كل 1 N : يساوي 100g يعني ببساطة كل 1نيوتن هو وزن 100 غرام ..
مثلا : فأرة الكمبيوتر التي أمامك قد تزن 1 نيوتن ... وعلى ذلك قس........
سنتكلم عن الكتلة و الوزن:
من المهم جدا التمييز بين هذين المفهومين:
فكتلة الجسم تعبر عن كمية المادة المحتواة فيه , وهي قيمة ثابتة لا تتغير أينما كان و مهما كانت حركته
( لقد غيرت النظرية النسبية قليلا من هذا المفهوم , فالجسم تزداد كتلته عندما يتحرك , ولكن ذلك لا يعني أن كمية المادة الموجودة فيه قد ازدادت , إن من ازداد هي كتلة الجسم العطالية / قصوره الذاتي/ ).
لو كانت كتلك 70kg فإنها ستحافظ على هذه القيمة سواء كنت على الأرض أو في عمق المحيط أو على القمر أو في الطرف الآخر من المجرة .
الواحدة النظامية للكتلة هي الكيلو غرام (kg) ومضاعفاتها,
فالغرام g يساوي جزءا من ألف جزء من الكيلوغرام ( 1g=10^-3 kg ) ,
و الطن يساوي ألف كيلو غرام 1tonne=10^3 kg ) .
أما وزن الجسم فيعبر عن تأثير قوة الجاذبية على كتلته, و بما أن الوزن قوة فواحدته هي N .
يختلف وزن كتلة معينة بحسب المكان الذي تتواجد فيه . فعلى الأرض تبلغ قيمة تسارع الجاذبية الأرضية تقريبا 9.81 m.s-2 , فإذا كانت كتلتك 70 kg فإن وزنك سيبلغ حوالي 687 N . أما على القمر , حيث تسارع الجاذبية يساوي 1.63 m.s-2 , فلن يتجاوز وزنك 114 N . يعني تقريبا سدس وزنك على الأرض.
يقيس الميزان الكتلة عن طريق قياسه للوزن , لذلك يمكن لميزان دقيق أن يعطي فرقا بين القيمتين المقروءتين لوزن الجسم عند سطح البحر و في أعال الجبال ( قد يشعر المرء بخفة وزنه في أعال الجبال).
باختصار : ( الكتلة ثابتة لا تتغير أينما كنت سواء على الأرض أو على القمر أو على المريخ بينما الوزن يتغير تبعا لتغير الجاذبية الأرضية ).
ومن الشائع الخلط بين مفهومي الكتلة و الوزن ( طبعا لا بأس في ذلك شريطة أن نكون حذرين عندما لا يجب الخلط بينهما) , فيقال مثلا أن فلانا يزن 70Kg في حين يجب القول بأن : كتلته 70kg و وزنه 700N .
.
.
.
.
في المرة القادمة سنتكلم عن الطاقة..........
موضوع: مفاهيم اوليه في الميكانيك... 