ما هي السرعة في الفيزياء؟
تعرف السرعة (بالإنجليزية: Speed) في علم الفيزياء بأنها المسافة التي يقطعها جسمٌ ما خلال زمنٍ معين، أو المسافة المقطوعة لكل وحدةٍ زمنية، والسرعة كمية قياسية، أي أنه يعبر عنها بالمقدار فقط، وليس لها اتجاه، فالسرعة الأعلى تعني أن الجسم يتحرك بشكلٍ أسرع، أما السرعة المنخفضة فتعني أن الجسم يتحرك بشكلٍ أبطأ، وإذا كان مقدار سرعة لجسم ما يساوي صفرًا، فهذا يعني أن الجسم ساكن لا يتحرك، كما يوجد نوعٌ آخر للسرعة، وهو السرعة المتجهة (بالإنجليزية: Velocity)، والتي يتم تحديدها بمقدارٍ واتجاه على عكس النوع الأول وهو السرعة القياسية.[١]
ما هو قانون حساب السرعة في الفيزياء
يتم حساب السرعة في الفيزياء باستخدام علاقة تربطها بالمسافة والزمن، فالعلاقة بين السرعة والمسافة طردية، فكلما زادت سرعة الجسم تزيد المسافة التي يقطعها خلال الزمن نفسه (أي عند ثباته)، أما العلاقة بين السرعة والزمن فهي عكسية، إذ يقل الزمن اللازم لقطع مسافة معينة بزيادة سرعة الجسم، وفيما يأتي قانون حساب السرعة:[٢]
قانون حساب السرعة اللحظية
تعرف السرعة اللحظية (بالإنجليزية: Instantaneous speed) بأنها سرعة الجسم في أي لحظة زمنية، وتقاس باستخدام العلاقة الآتية:[٢]
السرعة = المسافة/الزمن
بالرموز: ع= ف/ ز
بالرموز الإنجليزية: v= d/t
قانون حساب السرعة المتوسطة
تعرف السرعة المتوسطة (بالإنجليزية: Average speed) بأنها النسبة بين المسافة الإجمالية التي يقطعها الجسم إلى إجمالي الوقت الذي يستغرقه لقطع هذه المسافة، وتقاس باستخدام العلاقة الآتية:[٢]
السرعة المتوسطة= التغير في المسافة/ التغير في الزمن
بالرموز: ع= ∆ف/∆ز
بالرموز الإنجليزية: v= ∆d/∆t
ما هي وحدة قياس السرعة في الفيزياء؟
تقاس المسافة في النظام العالمي للوحدات بوحدة المتر (م)، أما الزمن فيقاس بوحدة الثانية (ث)، وبالاعتماد على العلاقة السابقة فإن وحدة قياس السرعة حسب النظام العالمي للوحدات هي متر/ثانية (م/ث)،[٣] ويمكن قياس السرعة أيضًا بوحداتٍ أخرى مثل وحدة الكيلومتر/ساعة (كم/س)، والميل/ساعة، والقدم/ثانية، حيث إن:[١]
كيلومتر/ساعة | ميل/ساعة | قدم/ثانية | |
1 متر/ثانية= | 3.6 | 2.236936 | 3.280840 |
أمثلة على حساب السرعة الفيزياء
فيما يأتي بعض الأمثلة التي توضح كيفية حساب السرعة في الفيزياء:
تقطع سيارة مسافة 150 كيلومترًا في 3.2 ساعة، فما مقدار سرعة السيارة في الرحلة؟[٤]
- يوضع قانون حساب السرعة:
السرعة= المسافة/الزمن
- تعوض القيم المعروفة في القانون، ويتم إجراء الحسابات اللازمة:
السرعة= 150/ 3.2
السرعة= 47 كيلومترًا/ ساعة.
ما متوسط السرعة لشخص تحرك لمسافة 7 متر في 4 ثوان، و 18 متر في 6 ثوان على طول المحور س؟[٥]
- يوضع قانون حساب السرعة المتوسطة:
السرعة المتوسطة= التغير في المسافة/ التغير في الزمن
ع= ∆ف/∆ز
ع= ف2 - ف1/ ز2 - ز1
- تعوض القيم المعروفة في القانون، ويتم إجراء الحسابات اللازمة:
السرعة= 18-7/ 6-4
السرعة= 11/2
السرعة= 5.5 م/ث.
المراجع
- ^ أ ب "What Speed Actually Means in Physics", thoughtco, Retrieved 17/6/2021. Edited.
- ^ أ ب ت "Speed and Velocity", physics, Retrieved 17/6/2021. Edited.
- ↑ "Speed And Its Units", byjus, Retrieved 17/6/2021. Edited.
- ↑ "Speed", openstax, Retrieved 19/6/2021. Edited.
- ↑ "Average Speed And Average Velocity", byjus, Retrieved 19/6/2021. Edited.
