كتاب مفاهيم العلوم الفيزيائية

أنماط الحركة والاتزان

قبل أكثر من ألفي عام، فهم علماء اليونان بعض الفيزياء كما نفهمها اليوم لقد كان لديهم معرفة جيدة عن فيزياء الأجسام الطافية وبعض خصائص الضوء، ولكنهم وقعوا في حالة من الإرباك فيما يتعلق بالحركة. لقد كان أرسطو أحد الأوائل الذين درسوا الحركة جنيا، حيث كان أحد الفلاسفة المميزين في اليونان القديمة. وقد حاول توضيح الحركة عن طريق تصنيفها.

أرسطو والحركة

 قسم أرسطو (Aristotle) الحركة إلى نوعين طبيعية وغير طبيعية (عنيفة). فالحركة الطبيعية مرتبطة بطبيعة الأجسام مثل جسيمات خفيفة كدخان متصاعد وأجسام ثقيلة كسقوط صخرة. كما أن حركة النجوم المشاهدة في ليلة مظلمة هي حركة طبيعية كذلك. ومن جهة أخرى، فإن الحركة غير الطبيعية تنتج عن قوى الدفع أو السحب الجسم ما. لقد اعتقد أرسطو أن القوانين الطبيعية يمكن فهمها بالتفكير المنطقي.

لقد أصر أرسطو على شيئين وبقيا دون تحقق لأكثر من ألفي عام الأول هو أن الأجسام الثقيلة. بالضرورة. تسقط أسرع من الأجسام الخفيفة. والآخر هو أن الأجسام بالضرورة تقع تحت تأثير قوى لتبقى في حالة حركة. لقد عكست هذه الأفكار تماما في القرن السادس عشر من قبل جاليليو الذي قام بإجراء تجربة أعظم من المنطق السائد في ذلك الوقت لاكتشاف القوانين الطبيعية. فقد نقض جاليليو فكرة أن الأجسام الثقيلة تسقط أسرع من الأجسام الخفيفة في تجربة برج بيزا المائل المشهورة، وجد من خلال إسقاط أجسام مختلفة الوزن - مستثنيا تأثير مقاومة الهواء - أن هذه الأجسام تسقط على الأرض بالتزامن.

نقطة فحص

هل من الحصافة التفكير بأن الأرض كما هي في الموقع المناسب، وأن القوة المحركة لها لا تصدق كما تصور ذلك أرسطو. وكذلك أن الأرض في حالة سكون في هذا الكون؟ فكر وصغ إجابتك، ثم (تفحص تفكيرك أدناه).

هل كانت هذه إجابتك؟

إن الفطرة السليمة نسبية تبعا للوقت والمكان وتعد رؤى أرسطو منطقية ومتوافقة مع المشاهدات اليومية. وما لم تصبح ملما بالفيزياء الواردة في هذا الكتاب. فإن تصورات أرسطو فيما يتعلق بالحركة تتفق والفطرة السليمة مقبولة من العديد من أناس غير متعلمين في هذه الأيام. ولكن كلما تزودت بمعلومات جديدة حول قوانين الطبيعة فإنك غالبا ما تجد الفطرة السليمة ترتقي فوق تفكير أرسطو طاليس.

مفهوم جاليليو في القصور الذاتي

اختبر جاليليو (Galileo) فكرته الثورية بالتجربة. لقد لاحظ أنه على السطح المائل. وبمجرد أن يتحرك جسم ما، فإنه يستمر في حركته ما لم يكن هناك تأثير لقوى أخرى. وبعبارة سهلة، فإن القوة هي دفع أو سحب. فضلا عن أن القوة (Force) ضرورية لكي يبدأ الجسم حركته. فقد وجد جاليليو أنه ما دام هناك حركة فإنه لا ضرورة للقوة لاستمرارها. إلا ضرورة وجود القوة للتغلب على الاحتكاك ( هناك تفصيل حول الاحتكاك في الجزء (8.1). وفي حالة غياب الاحتكاك، فإن الجسم المتحرك لا يحتاج إلى قوة للاستمرار في حركته. لقد علل جاليليو أن الكرة المتحركة على سطح أفقي تتحرك إلى الأبد في غياب السرعة تزداد الاحتكاك. وتتحرك الكرة تلقائيا من خلال قصورها الذاتي (Inertia). لقد كانت هذه بداية العلم الحديث: فبالتجربة وليس بالتأمل الفلسفي تختبر الحقيقة.

3.1 الكتلة 

 مقياس القصور الذاتي كل جسم مادي له قصور ذاتي كيف يعتمد هذا القصور على كمية المادة - كلما زادت كمية المادة زاد القصور الذاتي. وللدلالة على كمية المادة الجسم ما نستخدم عبارة الكتلة - كلما زادت كتلة جسم ما - أي كلما زادت كمية المادة - زاد قصورها الذاتي.

 إن الكتلة (Mass) هي مقياس القصور الذاتي الجسم مادي. وبلغة دارجة. فإن الوزن يعني (Weight) الكتلة. لذا نقول إن جسمًا ما له كمية أكثر من المادة إذا كان أثقل. هذا لأننا اعتدنا قياس المادة من خلال جذب الأرض لها. ولكن مفهوم الكتلة أساسي أكثر من الوزن فهي كمية أساسية. وهي تغيب تماما عن انتباه معظم الناس. ومع ذلك فإننا نشير أحيانًا إلى الوزن بشكل غير مقصود على أنه القصور الذاتي. فعلى سبيل المثال. إذا حاولت معرفة أي من جسمين صغيرين أثقل من الآخر. فإنك ربما تهز كلا منهما بيديك ذهابا وإيابا بطريقة ما بدلا من رفعهما. وبهذا، يمكنك أن تقرر أي الجسمين تواجه صعوبة أكبر في تحريكه. وقد تتساءل: أيهما أكبر مقاومة لتغيير حركته؟ إن ما تقوم به في الحقيقة أنك تقارن بين القصور الذاتي للجسمين. من السهل الخلط بين فكرتي الكتلة والوزن. ونستطيع أن تعرف كلا منهما كالتالي:

الكتلة: كمية المادة المتجمعة في جسم ما. وهي كذلك مقياس للقصور الذاتي أو الإبطاء الذي يظهره الجسم استجابة لأي جهد لتحريكه أو إيقافه، أو تغيير حالة حركته بأي شكل.

 الوزن: القوة المؤثرة في جسم ما بسبب الجاذبية.

الوحدة المعيارية للكتلة هي الكيلوجرام (Kilogram) اختصارًا كجم. أما الوزن فيقاس بوحدات القوة مثل (الباوندات). إن الوحدة العلمية للقوة هي النيوتن. وتختصر N. التي سنستخدمها في هذا الكتاب. واختصارها يكتب يحرف كبير نسبة إلى شخص ما.

يتناسب كل من الكتلة والوزن معا طرديا . إذا ضاعفنا كتلة جسم ما فإن وزنه يتضاعف. وإذا أنقصنا الكتلة إلى النصف فإن الوزن يقل إلى النصف أيضًا. وبسبب ذلك، فإن الكتلة والوزن غالبا ما يتم استبدال أحدهما بالآخر كذلك. فإن هناك ليسا بين الكتلة والوزن أحيانًا لأن من المألوف تقدير كمية المادة في جسم ما (كتلته) بمقدار الجذابه إلى الأرض (وزنه). أما الكتلة فلا تعتمد على الجاذبية. إن الجاذبية على سطح القمر على سبيل المثال. هي أقل كثيرًا منها على الأرض. وأن وزنك على سطح القمر أقل كثيرا من وزنك على سطح الأرض. أما كتلتك فهي نفسها في كلا الموضعين.

لا تخلط بين الكتلة والحجم (Volume) عندما تفكر في جسم له كتلة كبيرة فإننا غالبا ما نفكر في جسم كبير. إن كبر حجم جسم ليس بالضرورة طريقة جيدة لتحديد كتلته. أي السيارتين تحريكها أسهل من الأخرى سيارة لعبة تعمل على بطارية أم سيارة ضخمة فارهة؟ وهكذا نجد أن الكتلة لیست وزنا ولا حجما.

وفيما يلي مثال مناسب للتمييز بين الكتلة والوزن: كرة ثقيلة معلقة بسلك ينقطع السلك العلوي عندما يسحب السلك السفلي بقوة تزداد تدريجيا. في حين ينقطع السلك السفلي عندما يهز بشكل مفاجئ أي الحالتين السابقتين توضح وزن الكرة. وأيهما توضح كتلتها؟ لاحظ أن السلك العلوي فقط هو الذي يتحمل وزن الكرة. وهكذا، عندما يسحب السلك السفلي تدريجيا فإن الشد الناتج عن السحب ينتقل إلى السلك العلوي. وعليه فإن مجموع الشد في السلك العلوي هو عبارة عن قوة سحب مضاف إليها وزن الكرة. وينقطع السلك العلوي عند الوصول إلى نقطة القطع. ولكن عندما يهز السلك السفلي بشكل مفاجئ فإن كتلة الكرة - تميل إلى البقاء في حالة سكون. لذا فإنها تكون مسؤولة عن القطع في السلك السفلي.

القوة المحصلة:

 بعبارة بسيطة القوة عبارة عن دفع أو سحب. إن الأجسام لا تزيد سرعتها ولا تقللها. ولا تغير اتجاهها إلا بتأثير قوة. وعندما نقول قوة. فإننا نقصد بذلك القوة الكلية أو القوة المحصلة المؤثرة في جسم ما. وعلى الأغلب هناك أكثر من قوة مؤثرة. فمثلا عند قذف كرة البيسبول. فإن القوى المؤثرة فيها هي الجاذبية. والاحتكاك مع الهواء وقوة الدفع المؤثرة فيها من العضلات. لذا فإن محصلة القوى المؤثرة في الكرة هي محصلة هذه القوى مجتمعة. وهي محصلة القوى التي تعمل على تغيير حالة حركة الجسم.

فمثلا نفترض أنك سحبت صندوقا بقوة 5 نيوتن أكثر قليلا من باوند واحد). إذا قام صديقك بسحب الصندوق نفسه معك. وأثر بقوة 5 نيوتن أيضًا وفي الاتجاه نفسه فإن القوة المحصلة على الصندوق عندئذ تكون 10 نيوتن. أما إذا سحب صديقك الصندوق نفسه بالقوة نفسها ولكن في الاتجاه المعاكس. فإن القوة المحصلة على الصندوق هي صفر والآن إذا قمت بزيادة قوة السحب إلى 10 نيوتن. وسحب صديقك الصندوق بقوة 5 نيوتن في الاتجاه المعاكس. فإن القوة المحصلة تكون 5 نيوتن في اتجاه تأثير قوتك.

(Vector Quantity) لها مقدار (كمية) وكذلك اتجاه في أي اتجاه). وإذا تم تمثيل الكمية المتجهة بسهم. فإن طول السهم يمثل المقدار (الكمية). في حين يمثل اتجاه السهم اتجاة الكمية المتجهة.

 قاعدة الاتزان

 إذا ربطت حبلا حول كيس يحوي 2 باوند من الطحين ثم علقته بمقياس زنبركي. فإن الزنبرك يستطيل حتى تصبح قراءته 2 باوند. يكون الزنبرك في حالة الاستطالة تحت تأثير قوة استطالة تسمى "" شد"" . المقياس الزنبركي تمت معايرته في المختبر ليقرأ القوة نفسها مثل 9 نيوتن. كل من الباوند والنيوتن وحدة للوزن كما أنهما وحدتان للقوة. كيس الطحين ينجذب في اتجاه الأرض بقوة جذب 2 باوند. وهي تعادل 9 نيوتن. إذا علقت ضعف كمية الطحين على المقياس نفسه فستجد أن قراءته 18 نيوتن. 

هناك قوتان تؤثران في كيس الطحين الأولى قوة شد تؤثر نحو الأعلى والأخرى قوة وزن تؤثر نحو الأسفل القوتان على الكيس متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، وبالتالي تلغي إحداها الأخرى. وهكذا يبقى الكيس في حالة سكون.

عندما تكون القوة المحصلة على شيء ما صفرا نقول إن الجسم في حالة اتزان ميكانيكي. وبالرموز الرياضية. فإن قاعدة الاتزان هي:

0=F∑

حيث يشير الرمز ∑ إلى ""المجموع المتجه"". و F ترمز إلى ""القوى"" المؤثرة في جسم معلق في حالة سكون مثل كيس الطحين وتنص القاعدة على أن القوى المؤثرة في الجسم في اتجاه الأعلى تتوازن مع قوى أخرى تؤثر نحو الأسفل بحيث يساوي المجموع المتجه صفرا . ( في الكميات المتجهة يؤخذ في الحسبان الاتجاه. وهكذا، إذا كانت القوى في اتجاه الأعلى موجبة. فإن القوى في اتجاه الأسفل تكون سالبة. وعليه يساوي المجموع المحصل صفرا .

قوة الدعم 

تأمل كتابا موضوعا على سطح طاولة في حالة سكون إن هذا الكتاب يكون في حالة اتزان. ما القوى المؤثرة في الكتاب إحدى هذه القوى ناتج عن الجاذبية - وزن الكتاب. ولأن الكتاب متزن فإنه يجب أن يكون هناك قوة أخرى تؤثر فيه لكي تساوي القوة المحصلة صفرا - قوة نحو الأعلى معاكسة لقوة الجاذبية. إن الطاولة تؤثر يمثل تلك القوة نحو الأعلى. وتسمى القوة الداعمة. هذه القوة الداعمة غالبا ما تسمى القوة العمودية. ويجب أن تساوي وزن الكتاب . بافتراض أن القوة نحو الأعلى موجبة. فإن القوة نحو الأسفل (الوزن) تكون سالبة ومجموع القوتين يساوي صفرًا. إن محصلة القوة على الكتاب تكون صفرا، ويمكن صياغتها بطريقة أخرى كما يلي، 0 = F∑

ولكي تفهم أن الطاولة تدفع الكتاب إلى أعلى على نحو أفضل. قارن بحالة ضغط الزنبرك. إذا دفعت بالزنبرك نحو الأسفل فتستطيع الشعور بضغط الزنبرك على يدك. وبالمثل، فإن الكتاب الموضوع على الطاولة يضغط ذرات الطاولة التي تسلك سلوكا مشابها لزنبركات ميكروسكوبية. يضغط وزن الكتاب على الذرات نحو الأسفل. في حين تضغط الذرات على الكتاب نحو الأعلى. وبهذه الطريقة. فإن الذرات المنضغطة تنتج قوة داعمة (عمودية).

عندما تقف على ميزان حمام، فإن هناك قوتين تؤثران في الميزان الأولى قوة سحب الجاذبية نحو الأسفل، وهي وزنك والأخرى نحو الأعلى وهي قوة دفع السطح نحو الأعلى حيث تقوم هاتان القوتان بضغط زنبرك معاير لإظهار وزنك . في الواقع يظهر الميزان القوة الداعمة (العمودية). عندما تزن نفسك بميزان في حالة سكون. فإن قوة الدعم ووزنك لهما القيمة نفسها.

 الاتزان التحريكي ( الاتزان الديناميكي) عندما لا يتحرك جسم ما. فإن محصلة القوى على هذا الجسم تساوي صفرا: أي أن الجسم يكون في حالة اتزان وبدقة أكثر نقول إن الجسم يكون في حالة اتزان سكوني. إلا أن حالة السكون هذه هي إحدى أشكال الاتزان، فإذا تحرك جسم ما بسرعة ثابتة على خط مستقيم. فإنه يكون أيضًا في حالة اتزان عندئذ. نقول إنه في حالة اتزان ديناميكي.

وما إن يتحرك الجسم. وإذا لم تؤثر فيه قوة محصلة تغير من حالة حركته. فإن سرعته لا تتغير. وعليه. يكون في حالة اتزان حركي، وسواء أكان الاتزان سكونيا أم حركيا، فإن . 0 = F∑ ومن المهم معرفة أنه إذا خضع جسم ما لتأثير قوة واحدة فقط فلا يمكن أن يكون في حالة اتزان سكوني أو حركي وأن القوة المحصلة لا يمكن أن تساوي صفرًا. فقط في حالة عدم وجود قوة على الإطلاق، أو وجود قوتين أو أكثر بحيث تكون محصلتها صفرًا. عندئذ. يمكن أن يكون الجسم في حالة اتزان. ويمكننا تفحص ما إذا كان جسم ما في حالة اتزان وذلك بملاحظة ما إذا كان ذلك الجسم يخضع لتغير في حركته. لتدرس دفع طاولة على أرضية غرفة صف دراسي. إذا تم تحريك تلك الطاولة بسرعة ثابتة. دون تغير في حركتها. فإنها تكون متزنة. وهذا يؤكد لنا أن هنالك أكثر من قوة تؤثر فيها مثل قوة الاحتكاك بينها وبين أرضية الغرفة. وحقيقة أن القوة المحصلة على الطاولة تساوي صفرًا. يعني أن قوة الاحتكاك يجب أن تساوي قوة دفعنا للطاولة مقدارا وتعاكسها اتجاها.

 قوة الاحتكاك

الاحتكاك هو قوة الممانعة التي تعيق الحركة أو تمنع حركة جسم فوق جسم آخر ملامس له. يحدث هذا عند ذلك جسم بشيء آخر . يحدث الاحتكاك في كل من المواد الصلبة والسائلة والغازية. القاعدة المهمة في الاحتكاك أنه يؤثر دائما في الاتجاه المعاكس للحركة فإذا قمت بدفع جسم صلب على سطح نحو اليمين فإن قوة الاحتكاك تؤثر في الجسم في اتجاه اليسار. يقع القارب المندفع إلى الشرق تحت تأثير محركه وتحت تأثير قوة احتكاكه مع الماء نحو الغرب. وعند سقوط جسم نحو الأسفل في الهواء، فإن قوة الاحتكاك مقاومة الهواء (Air Resistance) تؤثر نحو الأعلى. ومرة أخرى للتأكيد: يؤثر الاحتكاك دائما في اتجاه معاكس للحركة.

 السرعتان القياسية والمتجهة 

السرعة القياسية قبل عصر جاليليو صنف الناس حركة الأشياء ببساطة إلى بطيئة"" و"". وسريعة"". وقد كانت مثل هذه الأوصاف غامضة. أما جاليليو. فقد كان أول من قام بقياس السرعة القياسية وذلك بمقارنة المسافة المقطوعة مع الزمن اللازم لقطع تلك المسافة. لقد عرف السرعة القياسية (Speed) بأنها المسافة المقطوعة في وحدة الزمن المستغرق.

السرعة القياسية = المسافة المقطوعة / الزمن المستغرق

فعلى سبيل المثال. إذا قطع سائق دراجة هوائية مسافة 20 كيلو مترًا في ساعة واحدة. عندها تكون سرعته القياسية 20 كم / ساعة. أما إذا قطع 6 م في ثانية واحدة فتكون سرعته القياسية 6 م /ث. أي دمج لوحدات المسافة والزمن يمكن أن يستخدم للسرعة - كيلو متر لكل ساعة (كم / ساعة) سنتيمتر لكل يوم (سرعة حلزون مريض أو أي شيء ملائم ومفيد رمز الشرطة المائلة (/) يقرأ ""لكل"" ويعني مقسوم على . وفي الفيزياء وحدة القياس المفضلة للسرعة هي متر لكل ثانية (مث). ويحتوي الجدول 1.1 على مقارنة بين بعض الشرع بوحدات مختلفة.

متوسط السرعة القياسية عند التخطيط لرحلة بالسيارة غالبا ما يرغب السائق في معرفة زمن الرحلة ومتوسط السرعة خلالها. كيف نعرف متوسط الشرعة القياسية؟

 متوسط السرعة القياسية = مجموع المسافة المقطوعة / الزمن المستغرق.

 يمكن حساب متوسط السرعة القياسية بسهولة. فعلى سبيل المثال عندما تقطع السيارة مسافة 80 كم في ساعة واحدة، فإن متوسط السرعة القياسية يكون 80 كم / ساعة. وبالمثل عندما تقطع مسافة 320 كم في أربع ساعات. فإن متوسط السرعة القياسية - مجموع المسافة المقطوعة / الزمن المستغرق = 320 كم / 4 ساعة = 80 كم / ساعة.

لاحظ أنه عندما تكون المسافة بالكيلومترات (كم) مقسومة على الزمن بالساعات (ساعة). فالجواب يكون كيلو متر لكل ساعة (كم / ساعة) . ولأن متوسط السرعة القياسية هو مجموع المسافة المقطوعة مقسوما على مجموع الزمن المستغرق، فإن ذلك لا يشير إلى السرعة اللحظية المتعددة خلال تلك المسافة. إن السرعة اللحظية في معظم الحالات غالبا ما تكون مختلفة عن متوسط السرعة.

إذا كنا نعرف السرعة القياسية والزمن المستغرق فإنه يمكن إيجاد المسافة المقطوعة بسهولة. وبإعادة ترتيب بسيط للتعريف أعلاه، فإننا نحصل على أن:

مجموع المسافة المقطوعة = متوسط السرعة القياسية X الزمن المستغرق.

فعلى سبيل المثال. إذا كان متوسط سرعتك في رحلة مدتها 4 ساعات 80 كم / ساعة. فإن مجموع المسافة المقطوعة 320 كم.

السرعة المتجهة

عندما تعرف كلا من مقدار سرعة جسم ما واتجاهه. فإننا نعرف سرعته المتجهة (Velocity). فمثلا مركبة تسير بسرعة 60 كم / ساعة تعرف قيمة سرعتها. ولكن عندما تقول إنها تتحرك بسرعة 60 كم / ساعة في اتجاه الشمال فإننا نحدد سرعتها المتجهة السرعة القياسية (speed) نصف سرعة الحركة. في حين تصف السرعة المتجهة سرعة الحركة والتجاهها. وكما ذكر سابقا، فإن كمية السرعة المتجهة والتي تعين كلا من المقدار والاتجاه تسمى كمية متجهة السرعة المتجهة هي كمية متجهة.

إن السرعة القياسية الثابتة تعني السرعة التي لا يزيد مقدارها ولا يقل. ومن جهة أخرى فإن السرعة المتجهة الثابتة تعني ثبانًا في مقدار السرعة وفي اتجاهها. إن الاتجاه الثابت هو خط مستقيم: أي أن مسار الجسم ليس منحنيا. وهكذا . فإن السرعة المتجهة الثابتة تعني حركة على خط مستقيم بسرعة مقدارها ثابت: أي حركة دون تسارع.

السرعة كمية نسبية

كل شيء يكون متحركا دائما. حتى عندما تعتقد أنك جالس، فإنك في الحقيقة تحلق في الفضاء. إنك تتحرك بالنسبة إلى الشمس والنجوم. مع أنك ساكن بالنسبة إلى الأرض في هذه اللحظة، تكون سرعتك بالنسبة إلى الشمس 100,000 كم / ساعة تقريبا. وهذه السرعة أيضًا تكون أكبر بالنسبة إلى مركز المجرة.

عندما نشرح السرعة أو السرعة المتجهة لشيء ما نقصد السرعة أو السرعة المتجهة بالنسبة إلى شيء آخر. فعلى سبيل المثال عندما نقول إن مكوكًا فضائيا يتحرك بسرعة 30,000 كم / ساعة . فإننا نقصد بالنسبة إلى الأرض أسفل المكوك أو عندما نقول سيارة سباق تصل سرعتها إلى 300 كم ساعة، فإننا نقصد بذلك بالنسبة إلى الطريق. ما لم يذكر غير ذلك، فإن السرعة جميعها المشروحة في هذه الكتاب هي بالنسبة إلى سطح الأرض. إذن. فالسرعة نسبية.

التسارع

 تخضع معظم الأشياء المتحركة لتغيرات في حركتها. ونقول عندئذ إنها تخضع لتسارع. لقد كان جاليليو أول من استنبط مفهوم التسارع. حيث طور هذا المفهوم بتجاربه على السطوح المائلة. لقد وجد أن الكرات المتدحرجة نحو أسفل سطح مائل تتدحرج أسرع وأسرع. إن سرعتها تتغير وهي تتدحرج، فضلا عن ذلك. فإن الكرات المتدحرجة تكتسب مقدار السرعة نفسه في الفترات الزمنية المتساوية.

لقد عرف جاليليو معدل التغير في السرعة بأنه التسارع .

التسارع = التغير في السرعة / الفترة الزمنية.

 يمكن اختبار التسارع عندما تكون في سيارة أو حافلة متحركة عندما يضغط سائق الحافلة على دواسة الوقود فإنها تكتسب سرعة. ونقول عندئذ إنها تتسارع. وهكذا يمكننا ملاحظة السبب في إطلاق تسمية "" مسارع على دواسة الوقود عندما نضغط على الكوابح. فإن العربة تتباطأ. وبعد هذا ييضا تسارعا: لأن سرعة العربة تتغير وعندما يتباطأ شيء ما. غالبًا ما يسمى ذلك تباطؤا.

وبمراعاة أن سيارة متحركة تزداد سرعتها بازدياد وبافتراض أنك زدت سرعتك في ثانية واحدة من 30 كم / ساعة إلى 35 كم / ساعة. وفي الثانية الثانية زادت السرعة من 35 كم / ساعة إلى 40 كم/ ساعة وهكذا. لقد قمت بتغيير سرعتك بـ 5 كم / ساعة في كل ثانية. إذن التسارع = التغير في السرعة / الفترة الزمنية = 5 كم / ساعة + 1 ثانية = 5 كم / ساعة ثانية في هذا المثال يكون التسارع 5 كم / ساعة ثانية تختصر 5 km/h.s )

لاحظ أن وحدة الزمن تظهر مرتين الأولى تعود إلى وحدة السرعة والأخرى للفترة الزمنية التي تتغير السرعة خلالها، ولاحظ كذلك أن التسارع ليس فقط التغير في السرعة بل إنه التغير في السرعة لكل ثانية أيضا. فإذا تغيرت السرعة أو اتجاهها أو تغير كلاهما، فإن السرعة المتجهة تتغير.

إذا انعطفت السيارة حتى ولو لم تتغير سرعتها. فإنها تكون قد تسارعت ما السبب في ذلك؟ يحدث التسارع لأن اتجاه السيارة قد تغير. ويُعزى التسارع هنا إلى التغير في السرعة المتجهة. وعليه فإن التسارع يشمل التغير في مقدار السرعة والتغير في اتجاهها أيضًا أو التغير في كل من مقدار السرعة واتجاهها معا.