يتحرك الجسم في حركة دائرية منتظمة في دائرة بسرعة منتظمة أو ثابتة، ومتجه السرعة ثابت من حيث المقدار ولكنه يتغير في الاتجاه، ونظرًا لأن السرعة ثابتة لمثل هذه الحركة، فإن العديد من الطلاب لديهم اعتقاد خاطئ بعدم وجود تسارع، فقد يقولون: “إذا كنت أقود سيارة في دائرة بسرعة ثابتة تبلغ 20 ميل / ساعة، فإن السرعة لا تتناقص ولا تزيد؛ لذلك يجب ألا يكون هناك تسارع.”، وفي قلب هذا التصور الخاطئ الشائع لدى الطلاب هو الاعتقاد الخاطئ بأن التسارع له علاقة بالسرعة، ولكن الحقيقة هي أن الجسم المتسارع هو جسم يغير سرعته.
ماهي الحركة الدائرية
الحركة الدائرية المنتظمة هي نوع معين من الحركة ينتقل فيها الجسم في دائرة بسرعة ثابتة، فعلى سبيل المثال، أي نقطة على مروحة تدور بمعدل ثابت تنفذ حركة دائرية منتظمة، ومن الأمثلة الأخرى هي عقارب الساعة الثانية والدقائق والساعة، وأيضا من اللافت للنظر أن النقاط الموجودة على هذه الأجسام الدوارة تتسارع بالفعل، على الرغم من أن معدل الدوران ثابت، ولرؤية هذا يجب علينا تحليل الحركة من حيث المتجهات.
متجه التسارع في الحركة الدائرية المنتظمة
في علم الحركة أحادي البعد، فالأجسام ذات السرعة الثابتة لها تسارع صفري، ومع ذلك في علم الحركة ثنائية وثلاثية الأبعاد حتى ولو كانت السرعة ثابتة يمكن أن يكون للجسيم تسارع إذا كان يتحرك على طول مسار منحني مثل الدائرة، وفي هذه الحالة يتغير متجه السرعة، وللإجابة على الاستفسار السابق يكون كالتالي:
الجواب/ الحل هو الخطا؛ لأنه يشير إلى مركز الدائرة.
بما أن السرعة متجه له المقدار والاتجاه معًا، فإن التغيير في المقدار أو الاتجاه يشكل تغيرًا في السرعة، ولهذا السبب يمكن الاستنتاج بأمان أن الجسم المتحرك في دائرة بسرعة ثابتة يتسارع بالفعل، وذلك لأنه يتسارع ولأن اتجاه متجه السرعة يتغير.
