الفرق بين السرعة والتسارع - Velocity vs Acceleration

تعريف السرعة – Velocity:

يُعرف التغيير الموضعي في الجسم أثناء التحرك بمرور الوقت “بالسرعة”، وتجدر الإشارة في حالة السرعة إلى أنّ التغيير في الموضع يعتبر مع الاتجاه، نعلم أنّ التغيير في الموضع مع الاتجاه يسمّى “الإزاحة” (displacement)، وبالتالي يتم إعطاء السرعة على النحو التالي:

v = x/t

حيث: (x) هو الإزاحة الكلية في الوقت (t)، نحن جميعًا على دراية بمصطلح “السرعة”، تحدد السرعة المسافة المقطوعة خلال زمن معين، في وقت السرعة، لا يؤخذ في الاعتبار اتجاه حركة الجسم، ومع ذلك، في حالة السرعة، يجب بالضرورة مراعاة اتجاه حركة الجسم، وبالتالي فليس من الخطأ القول إنّ السرعة هي السرعة التي يتحرك بها الجسم في اتجاه معين.

لنفترض أنّ الطفل وضع خطوة للأمام وعاد إلى نفس الوضع من خلال اتخاذ خطوة في الاتجاه الخلفي، لذلك في هذه الحالة، سيكون التغيير الإجمالي في الموضع (0)، وبالتالي ستكون السرعة (0)، لزيادة السرعة يجب أن يكون هناك تغيير مناسب في موضع الجسم المرتبط بالزمن، نظرًا لأنّ السرعة هي كمية متجهة، فإنّ الاتجاه هو عامل مهم يجب مراعاته أثناء تقييم السرعة، إذن، يمكننا القول إنّ السرعة هي نتيجة الإزاحة الكلية لجسم لكل وحدة زمنية.

تعريف التسارع – Acceleration:

يُعرَّف التسارع بأنّه التغيير في سرعة جسم متحرك مرتبط بالزمن، ونعلم أنّ السرعة تحدد التغيير في الموضع المرتبط بالزمن، لكن التسارع هو تباين السرعة المرتبطة بالزمن، لنفترض أنّ الجسم بدأ في التحرك بسرعة (a1) ووصل أخيرًا إلى السرعة (a2)، وهكذا يكون التسارع:

a = (a₂ – a₁)/(t₂ – t₁)

a = Δa/Δt

إذا كان الجسم يتحرك بسرعة ثابتة طوال طريقه، فهذا يشير إلى أنّه لا يوجد تغيير في سرعة الجسم مع مرور الوقت، وبالتالي، فإنّ تسارع الجسم سيكون (0)، ومع ذلك، عندما يكون التغيير في السرعة لكل فترة زمنية محددة هو نفسه، يُقال إنّ الجسم يُظهر تسارعًا ثابتًا، لذلك بالنسبة لجسم متحرك، سواء كان المعدل الذي تتغير به السرعة ثابتًا أو متغيرًا، يُقال إنّه جسم متسارع، وقيمة التسارع ممكن أن تكون موجبة أو سالبة أو صفر.

بما أنّ التسارع هو كمية متجهة بطبيعتها، لها مقدار واتجاه، وبالتالي يمكن أن يكون نتيجة لتغيير في السرعة أو الاتجاه أو كليهما، يُظهر الجسم الحر تسارعًا منتظمًا، ومع ذلك يقال إنّ السيارة ذات السرعة المتغيرة في فترة زمنية متساوية تمتلك تسارعًا غير منتظم.

الفرق بين السرعة والتسارع:

كل من السرعة والتسارع هما المصطلحان الرئيسيان المرتبطان بحركة الأجسام، الفرق الجوهري بين السرعة والتسارع هو أنّ السرعة هي تغير في موضع الجسم في اتجاه معين في وحدة الزمن، على العكس من ذلك، فإنّ التسارع هو تغير في السرعة في اتجاه معين لكل وحدة زمنية، في بعض الأحيان يتم الخلط بين الناس في هذين المصطلحين، حيث أنّ الاثنين مترابطين بطريقة أو بأخرى.

جدول المقارنة بين السرعة والتسارع:

الاختلافات الرئيسية بين السرعة والتسارع:

• العامل الرئيسي في التمايز بين السرعة والتسارع هو أنّ السرعة تحدد المعدل الذي يغير به الجسم موضعه، بينما يتم تعريف التسارع على أنّه المعدل الذي تتغير به سرعة الجسم أثناء الحركة.

• تُعطى السرعة على أنّها نسبة التغيير في الموضع مع الوقت، ومع ذلك، فإنّ التسارع هو نسبة التغير في السرعة المرتبطة بالوقت.

• تُقاس السرعة بوحدة (m / s) بينما تكون وحدة قياس التسارع (m/s²).

• ناتج كتلة وسرعة جسم متحرك هو “الزخم” (momentum)، في حين أنّ حاصل ضرب الكتلة والتسارع يعطي قيمة القوة المطبقة على الجسم.

• توفر السرعة معلومات بخصوص ثبات الجسم المتحرك في وقت محدد، مقابل التسارع يعطي معلومات حول السرعة المتغيرة للجسم في فترات زمنية مختلفة.

• السرعة تعتمد على الإزاحة والوقت، لكن التسارع يعتمد على السرعة والوقت.

• كل من السرعة والتسارع عبارة عن وحدات متجهة وبالتالي ترتبط بحجم واتجاه، إلى جانب ذلك، يمكن أن تكون كلتا القيم موجبة أو سالبة أو صفرية حسب التغيير.