السرعة والسرعة

توضح هذه المقالة أنه في الفيزياء، السرعة ليست هي نفس السرعة. إذن ستجد هنا معنى السرعة والسرعة في الفيزياء وأيضًا ما هي الاختلافات بين السرعة والسرعة.

سرعة

في الفيزياء، السرعة هي كمية متجهة تشير إلى التغير في موضع الجسم بالنسبة للزمن. وبالتالي، يتم تعريف السرعة على أنها حاصل القسمة بين الإزاحة والفاصل الزمني بين الموضع الأولي والنهائي.

ومن ثم فإن السرعة تساوي الإزاحة مقسومة على التغير بمرور الوقت. لذا، لحساب سرعة الجسم، يجب قسمة الفرق بين الوضع النهائي والوضع الأولي على الفرق بين اللحظة النهائية والوضع الأولي. باختصار، صيغة حساب السرعة هي:

v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}

ذهب:

  • v

    هي السرعة.

  • \Delta x

    هو الإزاحة.

  • \Delta t

    هو الاختلاف الزمني.

  • x_f

    هو الموقف النهائي.

  • x_i

    هو وضع البداية.

  • t_f

    هي اللحظة الأخيرة.

  • t_i

    هي اللحظة الأولية.

ملحوظة: ضع في اعتبارك أنه باستخدام هذه الصيغة يتم حساب مقدار السرعة فقط، ثم سنحتاج إلى الإشارة إلى اتجاه واتجاه السرعة، لأن السرعة هي في الواقع متجه.

انظر: السرعة

سرعة

السرعة هي كمية عددية تربط المسافة بالزمن. لذلك، في الفيزياء، يتم تعريف السرعة على أنها حاصل القسمة بين المسافة المقطوعة والوقت المنقضي.

ولذلك، لحساب سرعة الجسم، يجب قسمة المسافة التي يقطعها الجسم على التغير في الزمن. وبالتالي فإن صيغة حساب السرعة هي كما يلي:

r=\cfrac{d}{t}

ذهب:

  • r

    هي السرعة.

  • d

    هي المسافة المقطوعة.

  • t

    هو الوقت اللازم لتغطية المسافة.

انظر: السرعة

الفرق بين السرعة والسرعة

بمجرد أن نرى تعريف السرعة والسرعة في الفيزياء، سنرى بالضبط ما هو الفرق بين هذين المفهومين.

الفرق بين السرعة والسرعة هو المسافة التي تعتبرها لحسابك. السرعة تساوي الإزاحة مقسومة على الوقت المنقضي، بينما السرعة تساوي المسافة المقطوعة مقسومة على الوقت المنقضي. وبالتالي فإن الصيغ مختلفة.

بالإضافة إلى ذلك، السرعة هي كمية متجهة، في حين أن السرعة هي كمية قياسية. لذا فإن السرعة في الفيزياء هي متجه، ومن ناحية أخرى، فإن السرعة مجرد رقم.

على سبيل المثال، إذا قلنا أن جسمًا يتحرك بسرعة 5 م/ث، فإننا نشير إلى سرعته لأننا نعرف قيمته فقط. أما إذا قلنا أن جسمًا يتحرك بسرعة 5 م/ث باتجاه الشمال، فإننا نشير إلى السرعة لأننا نعرف قيمتها واتجاهها.

كما ترون في المثال السابق، السرعة والسرعة لهما نفس الوحدات، ويتم التعبير عن الكميتين بوحدات الطول مقسومة على وحدات الزمن. في النظام الدولي (SI)، يتم التعبير عنها بالأمتار في الثانية (m/s)، على الرغم من أن الكيلومتر في الساعة (km/h) يستخدم غالبًا في الحياة اليومية.

حل تمرين على السرعة والسرعة

  • يتحرك جسم متحرك للأمام والخلف في خط مستقيم ويمر بالمواضع التالية: x 1 = 2 m، x 2 = 3 m، x 3 = 7 m، x 4 = 5 m، x 5 = 8 m. إذا استغرق الأمر 4 ثوان إجمالاً، فاحسب مقدار السرعة المتجهة وسرعة الجسم المتحرك.

لتحديد السرعة ومقدارها، سنحسب أولًا المسافة التي يقطعها الجسم وإزاحته، ثم ننتقل إلى حساب السرعة والمتجهة.

من السهل العثور على إزاحة الجسم، ما عليك سوى طرح الموضع النهائي مطروحًا منه الموضع الأولي:

\begin{aligned} \Delta x&=x_f-x_i\\[2ex]\Delta x&=8-2\\[2ex]\Delta x&=6 \ m\end{aligned}

ومن ناحية أخرى، لتحديد المسافة الإجمالية المقطوعة، يجب عليك أولاً حساب المسافة بين كل موضع من المواضع المتوسطة ثم إضافة جميع المسافات المحسوبة. وهكذا نحسب الطول بين كل موضع:

d_{12}=|x_2-x_1|=|3-2|=1 \ m

d_{23}=|x_3-x_2|=|7-3|=4 \ m

d_{34}=|x_4-x_3|=|5-7|=2 \ m

d_{45}=|x_5-x_4|=|8-5|=3 \ m

وبالتالي فإن المسافة الإجمالية المقطوعة ستكون مجموع المسافات بين المواقع المختلفة:

\begin{aligned} d&=d_{12}+d_{23}+d_{34}+d_{45}\\[2ex]d&=1+4+2+3\\[2ex]d&= 10 \ m\end{aligné}

الآن بعد أن عرفنا المسافة التي قطعها الجسم وإزاحته، ننتقل إلى حساب السرعة ومقدارها.

حجم السرعة يعادل الإزاحة مقسومة على التغير مع مرور الوقت:

v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{6}{4}=1.5 \ \cfrac{m}{s}

من ناحية أخرى، يتم حساب السرعة عن طريق قسمة المسافة الإجمالية المقطوعة على الوقت المنقضي:

r=\cfrac{d}{t}=\cfrac{10}{4}=2.5 \ \cfrac{m}{s}

انظر: التسارع

اترك تعليقا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

انتقل إلى أعلى