پرسش

ماشینA از یك چهار راه با سرعت m/s50 عبور می كند و با همین سرعت به حركت خود ادامه می دهد . در همین لحظه ماشینB شروع به حركت می كند و پس از 20 ثانیه ماشینB از ماشینA جلو می زند، آیا می توانید شتاب حركت ماشین B را به دست آورید؟

پاسخ

نكته كلیدی در حل این مسأله این است كه بدانیم در لحظه ای كه ماشینB ازA ماشین می خواهد جلو بزند، فاصله هر دوی آنها تا چهارراه یكسان است؛ همین نكته كمك می كند تا ما به راحتی مسأله را حل كنیم .
علی دانش آموز سال دوم دبیرستان است ، او مفهوم شتاب را خوب نمی داند، او دوست دارد نقش شتاب و اهمیت آن را برای بررسی حركت بداند و اصولاً آیا نیازی به این مفهوم هست یا نه؟با ذكر مثالهایی می خواهیم اولاً لزوم وجود این مفهوم و سپس اثر آن را در حركت بدانیم . علی جان فرض كن دو ماشین به اسم های A وB داریم.
ماشینA شروع به حرك می كند . سرعت خود را در عرض 10 ثانیه به m/s60 می رساند . ماشینB نیز همزمان شروع به حركت می كند . سرعت خود را در عرض 20 ثانیه به m/s 60 می رساند . هر دو از سرعت 0 به 60 رسیده اند، در تغییر سرعت هیچ تفاوتی با هم ندارند، ولی احساسی می كنیم كه این دو ماشین در این حركت با هم تفاوت دارند؛ علم فیزیك باید بتواند این تفاوت را نشان دهد و محاسبه كند . خوشبختانه علم فیزیك این توانایی را دارد .
علم فیزیك می گوید: علی جان برو و تغییر سرعت را به زمان تقسیم كن.
این اعدادی كه بدست آورده ای ، همان شتابی است كه می خواستیم درباره آن صحبت كنیم . پس شتاب در یك حركت لازم است و می تواند حركت هایی كه به نظر می آید شبیه هم هستند را از هم تفكیك كند .
مثال دیگر: جسمی سقوط آزاد می كند، مسافت طی شده در ثانیه اول و ثانیه دوم آن را را با هم مقاسیه كنید .

علی جان دقت كن هر دو مسافت در طول 1 ثانیه طی شده است ولی مسافت طی شده در ثانیه دوم3 برابر مسافت طی شده در ثانیه اول است . این هم احساسی دیگر از وجود شتاب در یك حركت .