بحث عن السرعة المتجهة النسبية

السرعة المتجهة النسبية” هي مفهوم فيزيائي يشير إلى كمية الحركة الناتجة عن تحرك جسم ما، ويتم حسابها بالقسمة بين المسافة المقطوعة والزمن اللازم لقطعها. وتمثل السرعة كمية متجهة وهي خاصية مهمة للحركة، ويمكن تحديدات بالمتر/ثانية أو الكيلومتر/ساعة، كما يتم تمثيلها بسهم يدل على اتجاه الحركة، وفي هذه الحالة تسمى السرعة المتجهة .

مفهوم السرعة المتجهة

يتم الاعتماد بالكامل أثناء دراسة المفاهيم الفيزيائية المتعلقة بالحركة على معرفة الميكانيكا الكلاسيكية”، وتحديدا علم الديناميكا الذي يركز على دراسة علم الحركة بشكل وافر ومتعمق، إذا كانت السرعة المتجهة هي معدل تغير موقع الجسم المتحرك بالنسبة لموقعه الأولي، وتتناسب السرعة عكسيا مع الزمن، حيث تقل المدة الزمنية التي يستغرقها الجسم كلما زادت سرعته في اتجاه معين، وتقاس السرعة بالأمتار في الثانية .

مثال توضيحي لمفهوم السرعة المتجهة

 السرعة المتجهة هي كمية فيزيائية تحتاج إلى قياسها بالمقدار والاتجاه، وعلى سبيل المثال عند تحديد سرعة سيارة ما يتم تحديدها بقول أن سرعتها هي 100 كيلومتر في الساعة جنوبا، وهذا يعني أن مقدار سرعتها 100 كيلومتر واتجاه حركتها نحو الجنوب .

أنواع السرعة المتجهة

يتم وضع الأسهم بكميات السرعة المتجهة بعد مراعاة اتجاه السهم ليدل على اتجاه سرعة الجسم المتحرك، وهناك نوعان من السرعة المتجهة

السرعة الخطية هي الناتج الذي يتم الحصول عليه من قسمة المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك على الزمن الذي يستغرقه، وتقاس بالأمتار في الثانية أو بالأميال في الثانية .

تعني سرعة الزاوية “السرعة الدورانية” عدد دورات الجسم المتحرك خلال فترة زمنية محددة، وتُقاس بالدورة الواحدة/الثانية .

الفرق بين السرعة والعجلة “التسارع”

تختلف العجلة تمامًا عن السرعة، إذ تعبر عن التغير الحاد بمقدار السرعة أو التغير الحاد باتجاه السرعة خلال الوحدة الزمنية، ويتم قياس العجلة بوحدة المتر/ثانية مربعة أو بوحدة الكيلومتر/ساعة مربعة .

طرق قياس الوحدات الفيزيائية

تختلف طرق قياس الوحدات الفيزيائية وفقا للنظام العالمي المستخدم في القياس ، فمثلا تقُاس السرعة بالكيلومتر/ساعة وفقا للنظام الدولي ، كما تقُاس السرعة أيضا بوحدة الميل/ساعة وفقا للنظام الإنجليزي؛ وعند المقارنة بين سرعات مختلفة لابد من الانتباه لوحدات القياس المستخدمة والتدقيق بها ، حيث أنها تفرق فروقا جذرية .

مثال توضيحي لبيان مدى أهمية اختلاف وحدات القياس المستخدمة عند المقارنات

 إذا قطعت سيارة مسافة 100 كيلومتر في 30 ثانية، فإن سرعة السيارة تساوي المسافة المقطوعة مقسومة على الفترة الزمنية المستغرقة، وتُقدر بالكيلومتر في الساعة أو المتر في الثانية. وبالتالي، سرعة السيارة تساوي 200 كيلومتر/الساعة أو 100 كيلومتر/0.5 ساعة .

أقسام السرعة عامة

يتم تقسيم السرعة بشكل عام إلى نوعين، السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة؛ أما السرعة المتجهة فهي تشير إلىالاتجاه الذي يسير به الجسم

تُعَبِّر السرعة المتجهة المتوسطة عن مقدار التغير في الموضع بالنسبة للزمن الكلي الذي انتقل فيه الجسم. ولذلك، فإن حساب مقدار السرعة المتجهة المتوسطة يتطلب معرفة الموضع الابتدائي والنهائي بالإضافة إلى الزمن الابتدائي والنهائي لحركة الجسم .

تعني السرعة المتجهة اللحظية السرعة التي يتم قياسها في لحظة محددة لجسم متحرك .

طريقة تقدير السرعة المتجهة

تُعرف السرعة المتجهة بناتج قسمة الإزاحة الكلية الحادثة للجسم المتحرك على الزمن اللازم لحدوثها، وتتميز بتحديد دقيق للمقدار والاتجاه، حيث توجد نوعان من السرعة المتجهة

السرعة المنتظمة “الثابتة” هي السرعة التي إذا تحرك فيها الجسم، سيقطع نفس المسافة في نفس الفترة الزمنية .

– السرعة المتجهة المتوسطة هي السرعة التي تنتج عن تغيير سرعة جسم متحرك على فترات زمنية مختلفة، ويشار إليها بأنها سرعة غير منتظمة