إن تباطؤ الجسم بسبب انخفاض سرعته هو ظاهرة فيزيائية مهمة وسؤال مهم. للإجابة عليه يتطلب دراسة متعمقة لعلم الميكانيكا والرياضيات الفيزيائية. وهو جزء مهم من درس الحركة في منهج العلوم للطلاب في العديد من المراحل الأكاديمية. في هذه المقالة سيتم تبسيط مفهوم السرعة والتسارع وسيتم تحديد المفهوم الدقيق لتخلف الجسم. وعلاقتها بالسرعة .
تعريف السرعة والتسارع
إن تباطؤ الجسم بسبب انخفاض سرعته هو مفهوم يشمل السرعة المتجهة التي يجب فصلها عن التسارع. السرعة في العلم هي قيمة فيزيائية متجهة تعبر عن معدل تغير المسافة بالنسبة إلى الزمن، وهي نتيجة قسمة المسافة على الزمن، بينما يعرف التسارع بأنه تغير السرعة بالنسبة إلى الزمن في اتجاه محدد والذي يعبر في الواقع عن التسارع أو التباطؤ، لذلك يمكن أن يكون له إشارات سلبية وإيجابية.[1]
وحدات قياس السرعة والتسارع
يتم قياس السرعة في النظام الدولي للوحدات بالمتر في الثانية ويمكن استخدام الكيلومتر في الساعة للسرعات العالية مثل السيارات والصواريخ. وفي المجال البحري، الوحدة المعروفة هي العقدة، وتعادل 1853 كيلومتراً في الساعة، ويمكن قياس السرعة بالأميال في الساعة أو القدم في الثانية. أما التسارع فيقاس بالمتر في الثانية في الثانية، ويمكن أن يكون معدوما إذا كانت السرعة موحدة ولا تتغير مع الزمن.[2]
وحقيقة أن الجسم يتباطأ هو أن سرعته تتناقص
يسمى تباطؤ الجسم بسبب انخفاض سرعته بالسرعة اللحظية، وهي قيمة السرعة عند لحظة معينة. بمعنى آخر هي السرعة الثابتة خلال فترة زمنية معينة، أي. سرعة الجسم عند لحظة معينة أو عند نقطة معينة من طريقه.[3]
الفرق بين السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة
وتختلف السرعة اللحظية عن السرعة المتوسطة، حيث يتم تمثيل الأخيرة بقسمة المسافة الإجمالية المقطوعة على الوقت الإجمالي، وبالتالي لا تصف التغير في السرعة الذي يحدث خلال الزمن الإجمالي للمسافة المقطوعة. وفي حالة السرعة الخطية فهي المسافة المقطوعة في وحدة زمنية محددة، وتسمى السرعة العرضية إذا كان الطريق منحنياً.[3]
سرعة الضوء
سرعة الضوء هي السرعة القصوى والأكبر في الفضاء بناءً على مبدأ النسبية للعالم الشهير أينشتاين. وفي الفيزياء، هي وحدة قياس المسافة في الفضاء. على سبيل المثال، تبعد الشمس عن الأرض 8 دقائق أو 150 مليون كيلومتر، ويرمز لها بالرمز “c”، أي 300 ألف كيلومتر في الثانية.[4]
إن تباطؤ الجسم نتيجة انخفاض سرعته هو كمية فيزيائية تربط بين عدة مفاهيم فيزيائية وتتطلب فحصاً لغوياً وعلمياً لمحتوى السؤال الذي يطرح عادة في منهج الفيزياء لطلبة المرحلة المتوسطة في المملكة العربية السعودية العربية والعديد من الدول العربية.