وحدة قياس السرعة في الفيزياء
وحدة قياس السرعة في الفيزياء لو لدينا اثنين يسافران ولكل واحد منهم سرعة مختلفة واحد أسرع من الثاني، سنجد أن الكل سيقول أن الأسرع هو الذي سيصل إلى النقطة المحددة، طيب إذا كان الاثنين يسافران في اتجاهين مختلفين وسيصلان إلى نفس النقطة في نفس ذات الوقت.
بالرغم أن هناك أحدهم أسرع من الأخر، سنجد أن السبب وصولهم في نفس ذات الوقت عاملين العامل الأول أن تكون مسافة صاحب السرعة البطيئة للوصول إلى هذه النقطة قصيرة.
وبالنسبة لصاحب السرعة السريعة العامل المؤثر في سرعته هو الزمن بالرغم أن المسافة أطول ولكن بسبب سرعته اخذ المسافة في وقت زمني أقل .
المحتويات
عرض
إذن السرعة يحددها عاملين أساسيان المسافة والزمن
- فنقول إن الشخص الذي ضاعف سرعته ضاعف المسافة التي قطعها في زمن معين، وبالتالي أخذ نصف الوقت اللي كان سوف يقطعه إذا سار ببطء، ونرمز إلى السرعة في الفيزياء برمز V، وبالعربي ع.
شاهد أيضًا: وحدة قياس القوة والوزن
في المثال السابق نستخلص شيئان مهمان
- إن السرعة إذا كان الزمن ثابت، فإنها تتناسب مع المسافة بشكل مباشر، أما لو كان المسافة ثابتة فإن السرعة تتناسب عكسيَا مع الوقت ونرمز للوقت في الفيزياء بحرف T.
- أو في العربية ب ز، ونرمز للمسافة ب حرفSأو بالعربية بحرف ف، لو ربطنا القاعدتين السابقتين سوف نجد أن السرعة تساوي.
V= S/T
كم تساوي المسافة بالوقت
- وحدة قياس السرعة في الفيزياء، السرعة تساوي المسافة مقسومة على الزمن، أو هي معدل تغير المسافة مع مرور الوقت.
- فمثلًا إذا كان لدينا سرعة سيارة مسافرة يجب علينا أن نعرف المسافة للمكان الذي ستذهب إليه وما هو الوقت التي ستأخذه السيارة للوصول إلى الهدف هل هو قريب أو بعيد.
- وهل هو متوافق مع السرعة فلو مثلًا السيارة سوف تذهب من المدينة المنورة إلى مكة المكرمة عن طريق البر أي المسافة بين المدينتين حوالي 300 كم والرحلة من هنا إلى هناك تستغرق 4 ساعات، فما هي سرعة السيارة التي تسير بها لتصل من المدينة إلى مكة.
- هنا طبق في القانون السابق اقسم المسافة على الزمن ستظهر لك سرعه السيارة التي تسير بها 300/4 = 75 كلم / للساعة، يعني السيارة بتقطع في الساعة الواحدة مسافة 75 كلم.
- ولكن السؤال هل حقاَ السيارة خلال 4 ساعات تسير بنفس السرعة في الطبيعي، لا فا أكيد السرعة متغيرة من وقت إلى أخر وبالتالي القيمة المحسوبة هي متوسط سرعة السيارة القيمة التقديرية يعني، وبالتالي المعادلة الخاصة بالسرعة تكتب كالاتي v̅ = ΔS/Δt
- يشير الشريط الموجود فوق v إلى متوسط أو متوسط والرموز Δ (delta) تشير إلى حدوث تغيير، وتقرأ متجه السرعة يساوي دلتا المسافة على دلتا هذه هي الكمية التي حسبناها في رحلتنا الافتراضية.
- ويظهر عداد السرعة في السيارة سرعته الفورية أي السرعة المحددة خلال فترو زمنية صغيرة جدًا.
- ونستطيع أن نحسب متوسط السرعة على هذا الفترات الصغيرة، بحيث ستستخدم التفاضل والتكامل وتشتق المسافة والوقت إذا أردت الحصول على سرعة السيارة الحقيقة، أيضَا يمكنك استخدام الرسم البياني والحصول على سرعه السيارة.
السرعة متغيرة أم ثابتة وماذا يرمز لها
- وعند سؤال عن مدى بعد المسافة الفلانية فهل تقصد هنا المسافة.
- أم الوقت التي ستأخذه يحدد اختيارك للإجابة على هذا السؤال ما تقوم بحسابه هل هي السرعة نفسها أو التسارع، متوسط السرعة هو معدل تغير المسافة مع الوقت.
- متوسط التسارع هو معدل تغير النزوح مع الوقت.
- والسرعة والتسارع مرتبطان بالمسافة والوقت.
- ولكن السرعة هي قيمة ثابتة أما التسارع فهي قيمة متغيرة ومتجه ويرمز لها بحرف في بشريط فوقها.
شاهد أيضًا: وحدة قياس الحجم والسعة
كيف يتم حساب الإزاحة
- يتم حساب الإزاحة على طول أقطر طريق بين نقطتين ويكون دائمًا قيمته أقل من المسافة أو يساويها.
- يقترب قيمة الإزاحة من المسافة.
- حيث تقترب المسافة من الصفر أي أن المسافة والإزاحة هما نفس الشيء يكون لهما نفس القيمة.
- وذلك عندما يكون الفاصل الزمني صغير جدًا، نظرًا لأن السرعة تعتمد على المسافة والسرعة تعتمد على الإزاحة.
- فإن هاتين الكميتين متساويتًا فعليا لهما نفس القيمة عندما يكون الفاصل الزمني صغير وبلغه التفاضل.
- والتكامل يبلغ معدل متوسط التسارع أي كائن متوسط السرعة مع اقتراب الفاصل الزمني والذي قد يصل إلى قيمة الصفر.
ماذا يعني التسارع بالنسبة للسرعة
- إذن التسارع لأي كائن هو قيمة السرعة لهذا الكائن، إذن التسارع هو إخبارك بسرعة الكائن واتجاه.
- لكن السرعة تخبرك فقط بقيمة السرعة العددية للكائن.
- أما بالنسبة للوحدة السرعة والتسارع الاثنين يستخدمون نفس الوحدة.
- وهي المسافة على الزمن المتر على الثانية.
ما هي وحدة السرعة
- ولكن نادرًا لما أحد يستخدم هذه الوحدة فالغالب يقيس السرعة بالكيلومتر في الساعة، أما في الولايات المتحدة.
- فهي تستخدم الميل في الساعة، أما عند قياس سرعة السفن والطائرات والصواريخ.
- فيتم قياسها بالعقدة والعقدة الواحدة قيمته ميل بحري واحد في الساعة ويكون طوله 1862م.
- أيضًا هناك بعض الأشياء التي تقاس بقيم أخرى مثل سم في السنة مثل معدل نمو الأظافر والشعر.
شاهد أيضًا: وحدات قياس الطول وتحويلاتها
من هو أول عالم أكتشف قياس السرعة
ويعتبر أول من قام بقياس السرعة هو العالم الايطالي غاليليو غاليلي وعرف السرعة ووضع لها تعريف يدرس حتى اليوم.