متوسط السرعة

تشرح هذه المقالة متوسط السرعة في الفيزياء. وبالمثل، سوف تكتشف كيفية حساب السرعة المتوسطة وتمرين محلول على السرعة المتوسطة.

ما هو متوسط السرعة؟

السرعة المتوسطة هي السرعة التي كان من الممكن أن يقطع بها الجسم المتحرك مسافة ما إذا تحرك بسرعة ثابتة طوال الرحلة. ولذلك، يتم حساب السرعة المتوسطة بقسمة المسافة المقطوعة على الفترة الزمنية المنقضية.

رمز السرعة المتوسطة هو r _m .

تحتوي السرعة المتوسطة على نفس وحدات أي نوع من السرعة، أي وحدات الطول مقسومة على وحدات الزمن. وبالتالي فإن وحدة السرعة المتوسطة في النظام الدولي (SI) هي المتر في الثانية (m/s).

صيغة السرعة المتوسطة

متوسط السرعة يساوي المسافة المقطوعة (Δd) مقسومة على الفاصل الزمني المنقضي (Δt). لذلك، لحساب السرعة المتوسطة، يجب تقسيم المساحة المغطاة على الفرق بين الزمن النهائي والأولي ( _rm = Δd/Δt).

وبالتالي فإن صيغة حساب السرعة المتوسطة هي كما يلي:

ذهب:

• 

  هي السرعة المتوسطة.

• 

  هي المسافة المقطوعة.

• 

  هو الاختلاف الزمني.

وتجدر الإشارة إلى أن السرعة المتوسطة تحسب بالمساحة المغطاة وليس بالإزاحة. بمعنى آخر، عند حساب السرعة المتوسطة، يتم أخذ المسافة الكاملة التي يقطعها الجسم في الاعتبار، وليس الفرق بين الموضع النهائي والموضع الأولي.

مثال لحساب السرعة المتوسطة

وبعد الاطلاع على تعريف السرعة المتوسطة وما هي صيغتها، سنرى مثالاً ملموسًا لكيفية حساب هذا النوع من السرعة.

• يكون الجسم في البداية في الموضع x ₁ = 2 m، وبعد مرور بعض الوقت يكون في الموضع x ₂ = 9 m، وأخيرًا، ينتهي في الموضع x ₃ = 6 m. إذا استغرقت المسافة بأكملها 8 ثوانٍ، فما متوسط سرعة الجسم؟

الموضع النهائي للجسم يقع خلف موضعه المتوسط، ومع ذلك، لتحديد السرعة المتوسطة، من الضروري مراعاة المسافة المقطوعة خلال الرحلة بأكملها. لذلك، سنقوم أولاً بحساب المساحة المقطوعة في القسم الأول، ثم المساحة المقطوعة في القسم الثاني.

وبالتالي فإن المسافة الإجمالية المقطوعة هي مجموع المسافتين المحسوبتين:

وأخيرًا، نطبق صيغة السرعة المتوسطة لإيجاد قيمتها:

السرعة المتوسطة والسرعة المتوسطة

بعد ذلك سنرى ما هو الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة المتوسطة، حيث أنهما مفهومان حركيان غالبًا ما يتم الخلط بينهما.

يتم تعريف متوسط السرعة على أنها نسبة الإزاحة إلى الفاصل الزمني المنقضي. لذا، لتحديد السرعة المتوسطة، يجب قسمة الفرق بين الموضع النهائي والموضع الأولي على الفرق بين اللحظة النهائية والمبدئية.

الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة المتوسطة موجود في صيغته. يتم حساب السرعة المتوسطة من المسافة التي يقطعها الجسم، ولكن حساب السرعة المتوسطة يتم من خلال حركة الجسم.

ولذلك، فإن السرعة المتوسطة للجسم ستكون دائمًا مساوية أو أكبر من سرعته المتوسطة، لأن المسافة المقطوعة تساوي أو أكبر من الإزاحة.

السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية

وأخيرًا، سنرى ما هو الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية، حيث أنهما نوعان من السرعة يستخدمان بشكل متكرر في الفيزياء.

السرعة اللحظية هي سرعة الجسم المتحرك في لحظة معينة. بمعنى آخر، السرعة اللحظية للجسم هي سرعته في لحظة واحدة، وليس خلال فترة زمنية طويلة. وبالتالي، يمكن أن يكون للجسم سرعة لحظية مختلفة في كل لحظة.

الفرق بين السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية هو أن السرعة المتوسطة هي القيمة المتوسطة لسرعة الجسم أثناء الرحلة، أما السرعة اللحظية فهي السرعة التي يتحرك بها الجسم في لحظة معينة وقت.