ما هي العجلة ؟ وما هي وحدة قياس العجلة ؟

تعتبر العجلة أو التسارع أحد المفاهيم الفيزيائية الهامة، والتي ترتبط بالسرعة والزمن، ويعد اكتشافها  نقلة كبيرة في الحياة العملية، حيث يمكن من خلال حساب مقدارها القدرة على غزو الفضاء، وتستطيع الطائرة  الهبوط بأمان على مدارجها، كما يستطيع علماء الملاحة ضبط ساعة الإقلاع والوصول بكل دقة، ونظرًا لهذه الأهمية الكبيرة لاكتشاف وحدة قياس العجلة، سوف نتناول معكم  بالتفصيل هذا الموضوع المهم.

مفهوم العجلة

قد يبدو للبعض أن مفهوم العجلة، كلمةً غريبةً أو معقدة، ولكنها على العكس من ذلك، إذ أنها ترتبط بالواقع العملي ارتباطًا وثيقًا، ويمكن تعريف العجلة بأنها:

“نسبة التغير في السرعة المتجهة مقارنة بالزمن”.

أو هي: ” مقدار التغير في سرعة الجسم خلال وحدة الزمن”.

وكذلك: “المعدل الزمني للتغير في السرعة المتجهة”.

وقد يكون مقدار العجلة موجبًا أو سالبًا، أي بالزيادة أو النقصان، أو يكون منعدمًا (صفرًا)، فالعجلة تتكون من مكونين أساسيين هما مقدار السرعة والاتجاه في وحدة الزمن، والعجلة بالمعني الدارج هي الرغبة في إنجاز الأشياء بسرعة كبيرة تفوق المعدل الطبيعي.

أنواع العجلة أو التسارع

هناك نوعان من العجلة أو التسارع، ويمكن توضيحهما بالتفصيل على النحو التالي:

عجلة منتظمة

هي العجلة التي يتحرك بها الجسم، عندما تتغير سرعته بمقادير متساوية في أزمنة متساوية، و العجلة المنتظمة تنقسم إلى نوعين، عجلة منتظمة تزايدية، إذا كان التغير في سرعة الجسم بالزيادة، و عجلة منتظمة تناقصية إذا كان التغير في سرعة الجسم بالنقص.

عجلة غير منتظمة

هي العجلة التي يتحرك بها الجسم لتتغير سرعته بمقادير غير متساوية في أزمنة متساوية أو العكس.

حالات العجلة

قد يكون التسارع في العجلة إيجابيًا، أي أن المتحرك ( أ ) يكون في نفس اتجاه وسرعة (ب) ولكن بمعدل سرعة عجلة أكبر، وقد يكون التسارع في العجلة سلبيًا، أى تكون سرعة المتحرك ( أ ) في نفس اتجاه وسرعة التحرك (ب)، ولكن بمعدل سرعة عجلة أقل، ويمكن تناول حالات العجلة كالآتي:

العجلة أو ( التسارع الإيجابي):

ويقصد به الزيادة من السرعة الحالية للجسم، من أجل الوصول إلى معدل أكبر من السرعة، فعلى سبيل المثال إذا كان هناك قطارين أحدهما يسير بمعدل  ١٠٠ كم/ ساعة، والآخر يسير بمعدل٨٠ كم/ ساعة، فإذا أراد سائق القطار الثاني أن يسبق سائق القطار الأول، فيجب عليه أن يتجاوز معدل ١٠٠كم/ ساعة بزيادة عجلة سرعته.

العجلة أو التسارع( السلبي):

ويقصد به التقليل من السرعة الحالية للجسم، من أجل الوصول إلى معدل أقل من السرعة، ومن الأمثلة على ذلك عندما يستخدم السائق فرامل السيارة، فإن عجلة سرعة السيارة تتناقص إلى أن تصل إلى الصفر .

ما هي وحدة قياس العجلة ؟

استطاع العالم الكبير إسحاق نيوتن ان يحدث ثورة رياضية في احتساب معدل تغير السرعة، وذلك باكتشاف العلاقة الرياضية ما بين زمن السرعة الفعلية، وهي السرعة المنتظمة، والتغير في تلك السرعة مع مرور الزمن نفسه، وذلك بتربيع عنصر الزمن، ومنها تم احتساب وحدة قياس العجلة وهي:

متر/ ثانية٢ أو كم/ساعة ٢.

وعند احتساب وحدة الزمن للسرعة الابتدائية بالمتر/ث٢ لابد أن تكون وحدة الزمن للسرعة النهائية بنفس الوحدة – متر/ث٢، أو تحويل وحدة السرعة الزمنية لأي منهما إلى نفس الوحدة.

وهكذا يتضح لنا الأهمية البالغة لاحتساب وحدة قياس العجلة، وعلاقتها بالتطبيقات العملية لها في حياتنا المعيشية واليومية.