الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة المتجهة المتوسطة

– السرعة هي كمية فيزيائية متجهة تقاس بالمقدار والاتجاه، وتعبر عن النسبة التي تتغير عليها المسافة للزمن خلال فترة زمنية محددة، ويمكن قياس سرعة أي جسم أو طاقة بحركته خلال فترة زمنية محددة دون النظر إلى مدى تغير سرعته في ذلك الوقت .

على سبيل المثال، يمكن أن يكون متوسط سرعة السيارة عند قطعها مسافة 60 كيلومترًا في الساعة هو 60 كيلومترًا في الساعة، حتى إذا توقفت في بعض الأوقات، وكانت تسير بسرعة 80 كيلومترًا في الساعة في أوقات أخرى .

معلومات مختصرة عن السرعة في الفيزياء

– النقطة “c” تعتبر أعلى سرعة في الكون، وذلك وفقا للنسبية الخاصة، ويتم استخدام النقطة “c” للإشارة إلى سرعة الضوء، على الرغم من أنه ليس دقيقا كثيرا، ولكن يمكن القول على سبيل المثال أنها “سرعة الضوء في الفراغ” أو “أعلى سرعة في الكون”. وتبلغ النقطة “c” بدقة 299,792,458 مترا في الثانية، وهذا يعادل الدوران حول الأرض سبع مرات في الثانية الواحدة.

لا يمكن لأي مادة أن تصل إلى سرعة الضوء، لأن هذا سيتطلب كمية لا نهائية 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 بها الجسم بحركة متساوية في أوقات متساوية ..
2_ السرعة المتغيرة: السرعة المتغيرة هي السرعة التي يتحرك بها الجسم بحركات متنوعة في أوقات مختلفة أيضًا.

مفهوم السرعة المتوسطة

تعني السرعة المتوسطة المسافة الكلية التي يقطعها الجسم خلال فترة زمنية محددة، وإذا قطع المسافة 80 كيلومترًا، فإن السرعة المتوسطة تكون 80 كيلومترًا في الساعة

إذا قطع الجسم مسافة 320 كم في فترة 4 ساعات، فإن سرعته المتوسطة تكون 80 كم/ساعة. يمكن حساب السرعة بوحدة الكيلومتر لكل ساعة بقسمة المسافة بالكيلومتر على الوقت بالساعات.

لا يمكن الاعتماد على السرعة المتوسطة لوصف التغير في السرعة التي قد تحدث أثناء الفترة الكلية التي تم فيها قطع المسافة، لأنها تعتمد على قسمة المسافة الكلية المقطوعة على الوقت الكلي. يمكن قياس المسافة المقطوعة إذا كانت السرعة المتوسطة والزمن معروفان

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

لا يلزم أن يكون مقدار سرعة جسم ما مساويًا لسرعته المتوسطة بالضرورة.

في حالة العودة إلى نقطة البداية، تكون الإزاحة مساوية للصفر، وبسبب انعدام الحركة، يكون المتوسط الحسابي للسرعة صفر بغض النظر عن المسافة المقطوعة. وذلك يرجع إلى أنه تم قطع مسافة معينة بمعدل حركة ثابت، ولكن في حالة العودة إلى نفس النقطة فإن الإزاحة تكون صفرًا.

تعريف السرعة المتجهة

السرعة المتجهة: المتجه هو المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن، وهو يتميز باتجاه محدد. تعد هذه الخاصية واحدة من أهم خصائص السرعة، وتتمثل قيمة السرعة في المسافة التي يقطعها الجسم في الثانية الواحدة أو الكيلومتر في الساعة الواحدة. ويتم تمييز اتجاه السرعة في الرياضيات باستخدام السهم لتسهيل الحسابات .

أنواع السرعة المتجهة

يتم رمز السرعة بـ a، والسرعة المعاكسة لها ترمز بـ -a، أما ضعف السرعة فيرمز له بـ 2a وفي نفس اتجاه الحركة.

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

السرعة الخطية تُحسب بالتقسيم بين المسافة والزمن، ووحدتها (متر/الثانية) أو (ميل/الساعة)

طريقة قياس الوحدة المستخدمة في السرعة

تختلف طريقة قياس السرعات في الزمن حسب النظامين العالمي والمتري والنظام الإنجليزي .

على سبيل المثال، في المغرب يستخدم مقياس السرعة الكيلومتر في الساعة وهو نظام الوحدات الدولي

_ في الولايات المتحدة الأمريكية، يتم استخدام الميل في الساعة كمقياس للسرعة، وهذا هو النظام الإنجليزي .

يجب أولاً معرفة الفرق بين المتر والميل لمعرفة سبب المقارنة بين السرعتين .
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

يعني مصطلح التسارع السرعة الغير ثابتة، والتغيرات التي تحدث في مقدار السرعة أو اتجاهها خلال وحدة زمنية محددة .

_ مقياس وحدة العجلة: الوحدة المستخدمة لقياس التسارع هي المتر/ثانية²، أو الكيلومتر/ساعة².