ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل

ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل ؟ وإلى أي حد يمكنها الاستمرار بالصعود ومتى سوف تتوقف؟ إجابات هذه الأسئلة ترتبط بقوانين الفيزياء الميكانيكية أو المادية، وهي من الأساسيات الواجب تعلمها في مراحل الدراسة الأولى، ومن خلال ما يلي ستتم الإجابة على ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل.

ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل

عندما تتدحرج الكرة صاعدة التل تمتلك الكرة في لحظة التدحرج إلى الأعلى سرعة لحظية معينة وتسارع محدد، ولكن تتعرض الكرة أثناء صعودها التل لقوى مختلفة منها قوة الاحتكاك مع الهواء وقوة الاحتكاك مع الأرض، و تعيق قوة الاحتكاك حركتها  وتعاكسها وتساهم بتباطؤ سرعة الكرة بشكل تدريجي. وبالتالي فإن ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل، الإجابة هي:

• تتعاكس السرعة والتسارع، حيث تتناقص السرعة تحت تأثير التسارع السلبي بالقيمة والمعاكس بالاتجاه، إلى اللحظة التي تنعدم فيها سرعة الكرة وتصبح مساوية للصفر، فعندها تتوقف الكرة للحظة ومن ثم وتحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية تبدأ بالنزول مباشرة.

ما هو مفهوم السرعة

تعرف السرعة على أنها معدل تغير المسافة التي يقطعها جسم مادي خلال فاصل زمني، وتقاس بالمسافة بالنسبة للزمن، ولكل سرعة قيمة واتجاه، وواحدة قياس السرعة هي المتر بالثانية أو كيلو متر بالساعة، وقانون حساب سرعة جسم مادي هو ناتج قسمة المسافة التي قطعها الجسم المادي خلال زمن ما على الزمن الذي استغرقه الجسم لقطع تلك المسافة، وهنالك أنواع مختلفة من السرعة نذكر منها:

السرعة الثابتة

وذلك عندما يتحرك الجسم بسرعة واحدة وباتجاه محدد خلال فترة زمنية طويلة نوعًا ما، فهو يقطع المسافات ذاتها خلال نفس الفواصل الزمنية. فإذا كانت سرعة جسم ما تبلغ واحد كم في الدقيقة فإن الجسم ذو السرعة الثابتة يحتاج إلى عشرة دقائق لقطع 10 كم.

السرعة المتغيرة

وهي السرعة غير الثابتة سواء بالاتجاه أو بالقيمة، حيث يقطع الجسم المادي الذي يمتلك سرعة متغيرة مسافات مختلفة في نفس الفواصل الزمنية، ويتم قياس مقدار التغير بالسرعة بواسطة مفهوم التسارع. فعندما يسقط جسم من الهواء نحو الأرض فهو يمتلك سرعة متغيرة، وكذلك عند الانعطاف على المنحنيات تتغير السرعة ويتغير اتجاهها.

السرعة اللحظية أو الابتدائية

وهي السرعة التي تقاس خلال فاصل زمني قصير جدًا حيث يكون التسارع صغيرًا جدًا وأقرب إلى الصفر.

السرعة النهائية

وهي السرعة التي يصل فيها الجسم المادي إلى موقعه النهائي، فمثلًا عند سقوط جسم حر عبر الغلاف الجوي باتجاه الأرض فإن سرعته اللحظية تختلف عن سرعته أثناء عبور الغلاف الجوي وكذلك تختلف عن السرعة النهائية لحظة سقوطه على الأرض.

السرعة الوسطية

وهي متوسط سرعة الجسم خلال قطعه مسافة معينة وهي الفرق بين السرعة الابتدائية والسرعة النهائية.

أنواع السرعة اعتمادًا على مسار الحركة

هنالك أنواع من السرعة تعتمد أيضًا على طريقة الحركة واتجاهها، والنوعين الأساسيين للسرعة اعتمادًا على المسار هما:

• السرعة الدورانية أو الزاوية: عندما يتحرك الجسم بمسار دوراني، وتقاس السرعة بالزاوية التي يدورها الجسم خلال فاصل زمني، ووحدة قياس السرعة الدورانية هي الراديان إلى ثانية.
• السرعة الخطية: وذلك عندما يتحرك الجسم المادي بخط أو مسار مستقيم خلال الفواصل الزمنية.

مفهوم التسارع

هو معدل تغير سرعة كائن مادي مع الزمن، وهو قيمة لها اتجاه أيضًا، وللتسارع ثلاثة حالات:

• سالب: عندما يعاكس اتجاه التسارع اتجاه الحركة والسرعة.
• موجب: عندما يكون التسارع بنفس اتجاه الحركة والسرعة.
• معدوم: وقيمته صفر في السرعة الثابتة.

إلى هنا تكون قد تمت الإجابة على ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل ، بالإضافة إلى التعريف بمفهوم السرعة وأنواع اعتمادًا على مسار الحركة ، وبالإضافة إلى التعرف على مفهوم التسارع بشيءٍ من التفصيل.