معلومات

السرعة مقابل السرعة: فهم الفرق

السرعة مقابل السرعة: فهم الفرق

السرعة هي معدل تغير الحركة في اتجاه معين. يبدو التعريف بسيطًا جدًا ، لكن كمية المتجهات هذه معقدة بأكثر من طريقة.

تكون معادلة متوسط ​​السرعة كما يلي:

أين،

Δx = الموضع أو الإزاحة
Δt = الفاصل الزمني

الخط أو أحيانًا سهم فوقها ν يدل على أن هذه القيمة متجه.

ذات صلة: فهم فيزياء المغازل فيدجت

وفقًا للمعادلة ، تزداد قيمة السرعة مع انخفاض الوقت اللازم للإزاحة. لذلك ، نقول السرعة العالية عندما يكون الوقت المطلوب لعبور مسافة منخفضة.

وبالمثل ، فإن السرعة المنخفضة هي نتيجة لمزيد من الوقت اللازم للإزاحة.

ربما لاحظت أننا نستخدم مصطلح الإزاحة بالسرعة بدلاً من المسافة. هناك سبب لماذا اخترنا القيام بذلك!

المسافة هي كمية قياسية وهي مقياس لمقدار المسافة المقطوعة. إنه مجرد رقم يحدد مقدار انتقال الكائن من النقطة أ إلى النقطة ب.

تخيل الآن نقطتين مفصولتين بمسافة. هناك طرق لا حصر لها لربطهم.

ستكون أقصر مسافة عبارة عن خط واحد يربط بين هاتين النقطتين.

ومع ذلك ، يمكنك أيضًا توصيل نقطتين باستخدام خطوط منحنية. لكن المسافة ستكون مختلفة لكل نوع من الخطوط التي تختارها لربط النقطتين.

لا يمكننا قول الشيء نفسه عن الإزاحة لأنها قياس المسافة بين النقطة الثانية والنقطة المرجعية.

لذلك ، للإزاحة المقدار والاتجاه معًا ، مما يجعلها ذات جودة متجهية. عند تحديد السرعة ، فإنك تحدد ليس فقط معدل الحركة ، ولكن أيضًا اتجاهها.

هذه مقارنة أخرى تترك الكثيرين في حيرة من أمرهم. غالبًا ما يستخدم الناس مصطلح السرعة والسرعة بالتبادل ، لكن كلاهما يتمتع بصفات مميزة للغاية.

دعونا نفحص معادلة السرعة.

هناك تشابه مذهل بين معادلة السرعة والسرعة. تخبرنا المعادلة أن السرعة هي معدل المسافة المقطوعة في إطار زمني محدد.

لكننا هنا نهتم فقط بالمسافة. ومن ثم ، فإن السرعة هي كمية قياسية تعطينا معدل الحركة دون أي معلومات عن الاتجاه.

ومع ذلك ، عندما نعيد فحص السرعة ، يمكننا ملاحظة استبدال المسافة بالإزاحة. هذا يعطينا فكرة عن اتجاه الجسم.

لذلك ، يتم تعريف كل من سرعة الجسم وسرعته بشكل مختلف.

على سبيل المثال ، لنتخيل أن سيارة تسير بسرعة 20 كم في الساعة. إذا سألت عالم فيزياء ، سيقول إن سرعة السيارة 20 كيلومترًا في الساعة لكن السرعة غير معروفة.

لكن إذا علمت أن السيارة تسير بسرعة 20 كم في الساعة باتجاه الشمال ، فسيقول الفيزيائي إن سرعة السيارة 20 كم / الساعة وسرعتها 20 كم / س في اتجاه الشمال.

هل يمكن أن تكون سرعة الجسم وسرعته مختلفة؟

هناك دائمًا مقارنة بين السرعة والسرعة فيما يتعلق بحركة الجسم. يتم تحريض هذين الكيانين باستمرار ضد بعضهما البعض لمعرفة أيهما أفضل.

لكن لا جدوى من مقارنة الكميات المتجهية والكمية العددية لأنها تختلف في طرقها.

لإعطاء فكرة تقريبية ، ضع في اعتبارك أن جسمًا يسير في دائرة مثالية بسرعة 20 كم في الساعة. نظرًا لأن هذه دائرة كاملة وقد حددنا معدل حركة ثابتًا لها ، فيجب أن تكون السرعة والسرعة متماثلتين ، أليس كذلك؟

خطأ! في هذه الحالة ، تكون سرعة الجسم ثابتة ، لكن السرعة تتغير دائمًا.

هذا لأننا نأخذ في الاعتبار الاتجاه عند تحديد السرعة. لذلك عندما ينتقل الجسم في دائرة ، نجد أن اتجاهه دائمًا في حالة تغير.

إذا اكتشفنا اتجاه ذلك الجسم في أي نقطة معينة ، فسيكون مماسًا لحافة المخطط التفصيلي لتلك الدائرة.

السرعة اللحظية والسرعة اللحظية

عندما نتحدث عن المعادلة القياسية ، فإننا نتحدث دائمًا عن متوسط ​​السرعة ومتوسط ​​السرعة. ومع ذلك ، من الضروري أحيانًا معرفة السرعة أو السرعة في لحظة.

تُعرف سرعة الجسم في نقطة زمنية محددة بالسرعة اللحظية. المعادلة العامة للسرعة اللحظية هي:

تُعرف سرعة الجسم في نقطة زمنية محددة بالسرعة اللحظية. المعادلة العامة للسرعة اللحظية هي:

أين،
س = الإزاحة
ق = المسافة

المثال الأكثر شيوعًا لقياس السرعة اللحظية هو عداد السرعة. تُظهر عدادات السرعة سرعة جسم ما في لحظة معينة ، وليس قيمته المتوسطة.

لماذا تهتم بالحصول على معادلتين لمعدل الحركة فيما يتعلق بالوقت الذي يمكنك فيه ببساطة استخدام السرعة ، والتي لها معادلة أبسط؟

السبب في أهمية السرعة العالية هو أن اتجاه الجسم في الفيزياء له أهمية كبيرة.

فكر في طائرة في طريقها إلى وجهتها. للحصول على معلومات مفصلة عن الطائرة ، تستخدم محطات التحكم في الهواء السرعة بدلاً من السرعة.

تلعب المتجهات أيضًا دورًا مهمًا للغاية في مساعدتنا على تحديد كيفية تأثير سرعة جسم ما على جسم آخر. على سبيل المثال ، إذا اصطدم جسمان بطريقة غير خطية ، فإن فهم سرعتهما قبل الاصطدام سيساعدنا في فهم سلوكهما (الاتجاه والسرعة) بعد الاصطدام.

هذا غير ممكن إذا كنت تستخدم سرعة الجسمين فقط. هناك العديد من الأمثلة التي يمكنك رسمها عندما يتعلق الأمر بأهمية السرعة في الفيزياء.

ذات صلة: النظريات الأكثر سوءًا في الفيزياء - موضحة

غالبًا ما يتم تجاهل السرعة لأنها لا تخدم أدوارًا رئيسية خارج الفيزياء. ومع ذلك ، في عالم الفيزياء ، فإنها تأخذ مركز الصدارة بينما تعتبر السرعة أقل أهمية.

بغض النظر عن مدى أهمية هاتين الكميتين ، فإن فهم الاختلافات بين السرعة والسرعة يعطينا نظرة ثاقبة على الجوانب المختلفة للعلم وتطبيقاته.


شاهد الفيديو: السرعة والسرعه السرعه المتوسطه المتجهه (كانون الثاني 2022).