الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة المتجهة المتوسطة

يمكن تعريف السرعة بأنها كمية فيزيائية متجهة ، وهي النسبة التي تتغير عليها المسافة للزمن ، حيث تقاس السرعة بالمقدار والاتجاه ، ويبلغ

مقياس السرعة

لأي جسم أو طاقة بحركته خلال فترة زمنية محددة دون النظر إلى مدى تغير هذه السرعة في هذا الوقت .

على سبيل المثال قد يكون متوسط السرعة للسيارة عندما تقطع 60 كيلومترا في ساعة هو 60 كيلو متر في الساعة  ، حتى اذا كانت تتوقف في بعض الأوقات ، وكانت تسبر 80 كم في الساعة في أوقات أخرى .

معلومات مختصرة عن السرعة في الفيزياء

_ تعتبر النقطة  “c”. هي أعلى سرعة في

الكون

، وذلك طبقا للنسبية الخاصة ، والنقطة “c” يستخدم للتعبير عن  سرعة الضوء ولكنه ليس دقيقاً كثيراً، لكن على سبيل المثال يمكن القول بأنها “سرعة

الضوء

في الفراغ” أو “أعلى سرعة في الكون”. وتبلغ النقطة  “c” بدقة 299,792,458 م/ث، وهذا ما يساوي الدوران حول الأرض سبع مرات في الثانية الواحدة.

_ لا يُمكن أبدا لأي مادة الوصول إلى سرعة الضوء، لأن ذلك سوف يحتاج إلى قدرا لا نهائياً من الطاقة.

قانون حساب السرعة

_ قانون حساب  الحركة المستقيمة المنتظمة هو: السرعة = المسافة / الزمن.velocity=distance/time]

_ أما بالنسبة للحركات التي تتغير بانتظام فهو: (التسارع*الزمن) + السرعة الابتدائية.

أنواع السرعات

1_ السرعة الثابتة: السرعة الثابتة هي السرعة التي يتحرك فيها الجسم حركات متساوية في أوقات متساوية ..

2_ السرعة المتغيرة: والسرعة المتغيرة هي السرعة التي يتحرك فيها الجسم حركات مختلفة في أوقات مختلفة أيضاً.

مفهوم السرعة المتوسطة

_ تعريف السرعة المتوسطة هي المسافة الكلية التي يقطعها الجسم في فترة زمنية محددة ، مثلا إذا بلغت مسافة  80 كيلو متر ، فان السرعة المتوسطة تكون 80 كيلومترا في الساعة الواحدة

_ إذا قطع الجسم مسافة تبلغ  320 كم في فترة تبلغ 4 ساعات فإن ايضا سرعتها  المتوسطة تكون 80 كم لكل ساعة. يمكن حساب ذلك من خلال قسمة المسافة بالكيلو متر على الوقت بالساعات والتانج سوف يكون السرعة بوحدة الكم لكل ساعة.

لا يمكن الاعتماد على السرعة المتوسطة في وصف التغير في السرعة الذي قد يحدث أثناء الفترة الكلية التي قطعت فيها المسافة ، وذلك  لأنها تنتج عن قسمة المسافة الكلية المقطوعة على الوقت الكلي لها. يمكن قياس المسافة المقطوعة إذا كان كلا من السرعة المتوسطة والزمن معروفتان :

_ فإذا بلغت السرعة المتوسطة 80 كم في الساعة وكان الزمن يساوي أربع ساعات فإن المسافة المقطوعة تكون 320 كم

_ ليس من الضروري أن يكون مقدار سرعة جسم ما مساوياً لسرعته المتوسطة.

_ في حالة الرجوع إلى نقطة البداية تكون الإزاحة ، والسرعة المتوسطة بالتالي صفراً ، وبغض النظر عن المسافة المقطوعة. ذلك أنه تم قطع مسافة كبيرة بمعدل حركة معين ، ولكن إذا ابتدأت وانتهيت عند نفس النقطة فإن الازاحة تكون صفرا.

تعريف السرعة المتجهة

السرعة المتجهة: قيمة متجهة وهي المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن ، حيث أنها تتميز باتجاه معين. وتعتبر هذه من أهم خواص السرعة ، والسرعة لها قيمة معينة يمكن قياسها بالمتر لكل ثانية، او كيلو متر لكل ساعة ، ويمكن تمييز اتجاه السرعة في

الرياضيات

بسهم حتى يمكن تسهيل الحسابات .

أنواع السرعة المتجهة

_ يرمز إلى السرعة a ، أما السرعة  المساوية في عكس الاتجاه  فيرمز لها -a، وضعف السرعة يرمز له  2a وفي نفس اتجاهها.

_ يوجد نوعين نوعين من السرعة:

1- السرعة الدورانية أو السرعة الزاوية : عدد دورات/الزمن وحدتها (دورة/ثا)

2- السرعة الخطية = المسافة/الزمن ووحدتها هي (متر/الثانية)أو(ميل/الثانية)

طريقة قياس الوحدة المستخدمة في السرعة

_ طريقة قياس السرعات المستخدمة في الزمن تختلف حسب النظامين العالمي او المتري ، والنظام الانجليزي .

_ على سبيل المثال مقياس السرعة في دولة المغرب هو الكيلو متر لكل ساعة وهو نظام الوحدات الدولي

_ أما في

الولايات المتحدة الأمريكية

فان مقياس السرعة يكون بالميل لكل ساعة وهذا هو النظام الانجليزي .

_ ولمعرفة سبب المقارنة بين السرعتين يجب اولا معرفة الفرق بين المتر والميل .

على سبيل المثال إذا قطعت سيارة مسافة 100 كيلومتر في 30 دقيقة، وكانت

سرعة السيارة

= المسافة بالكيلومتر/الزمن بالساعات فإن سرعة السيارة = 100 / 0.5، ولذلك تكون سرعة السيارة هي 200 كيلومتر لكل ساعة.

تعريف التسارع

_ التسارع هو السرعة غير العجلة ، والمقصود بالتسارع هو كل التغيرات التي تحدث في مقدار السرعة أو في اتجاهها أثناء وحدة زمنية معينة .

_ مقياس وحدة العجلة: (متر/ثانية) /ثانية أي متر في الثانية المربعة، أو (كيلومتر/ساعة)/ساعة أي كيلومتر في الساعة المربعة.