متجه التسارع في الحركة الدائرية المنتظمة يشير لاتجاه مماس المسار الدائري

 متجه التسارع في الحركة الدائرية المنتظمة يشير لاتجاه مماس المسار الدائري

متجه التسارع في الحركة الدائرية المنتظمة

في الحقيقة، متجه التسارع في الحركة الدائرية المنتظمة لا يشير إلى مماس المسار الدائري، بل يشير إلى مركز الدائرة.

سبب ذلك:

تغير اتجاه السرعة: في الحركة الدائرية المنتظمة، تتغير سرعة الجسم باستمرار، حتى لو كان مقدارها ثابتًا. هذا التغير في السرعة ينتج عنه تسارع.

القوة المركزية: القوة التي تُبقي الجسم في مساره الدائري هي القوة المركزية، وهذه القوة تُشير دائمًا إلى مركز الدائرة.

اتجاه التسارع: اتجاه التسارع عمودي على اتجاه السرعة. في الحركة الدائرية، تكون السرعة مماسًا للمسار الدائري، لذلك فإن اتجاه التسارع سيكون نحو مركز الدائرة.

معادلة التسارع المركزي:

يمكن حساب مقدار التسارع المركزي باستخدام المعادلة التالية:

a = v^2 / r

حيث:

a: مقدار التسارع المركزي

v: سرعة الجسم

r: نصف قطر الدائرة

مثال:

لنفترض أن جسمًا يتحرك بسرعة 10 م/ث في مسار دائري نصف قطره 5 متر.

حساب مقدار التسارع المركزي:

a = v^2 / r = (10 m/s)^2 / 5 m = 20 m/s^2

اتجاه التسارع المركزي: سيكون اتجاه التسارع المركزي نحو مركز الدائرة.

ملاحظة:

التسارع المركزي ليس تغيرًا في السرعة، بل هو تغير في اتجاه السرعة.

يمكن أن تكون سرعة الجسم في الحركة الدائرية المنتظمة ثابتة، ولكن التسارع لا يكون صفرًا.