القانون الرياضي لحساب السرعة
 |
| القانون الرياضي لحساب السرعة |
القانون الرياضي لحساب السرعة ، حيث يعتمد القانون الرياضي المستخدم لحساب السرعة على المسافة التي يقطعها الجسم ، وعلى الفترة الزمنية التي يستغرقها الجسم لقطع المسافة ، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن السرعة في الفيزياء ، وسنشرح ما هو القانون الرياضي المستخدم لحساب سرعة الأشياء.
ما هي السرعة
السرعة (الإنجليزية: السرعة) هي مقدار المسافة التي يقطعها جسم ما في فترة زمنية محددة ، وتعبر السرعة عن معدل التغيير في المسافة فيما يتعلق بالوقت المطلوب لقطع هذه المسافة ، والسرعة في العمليات الحسابية والرياضية المعادلات يرمز لها بالرمز v أو بالرمز العربي p ، وتقاس بالأمتار في الثانية والتي يرمز لها بالرمز متر / ثانية أو بالرمز s / m. يمكن تقسيم السرعة في الفيزياء وفقًا للمتجه أو القيمة القياسية على النحو التالي: [1]
سرعة Scalars: هي مقدار مادي قياسي يعبر عن سرعة كائن ما فقط ، دون تحديد أي اتجاه لحركة الكائن.
متجه السرعة: عبارة عن كمية مادية متجهة تعبر عن سرعة كائن ما أثناء تحديد اتجاه حركة الكائن.
في الواقع ، هناك فرق بين السرعة والتسارع في الفيزياء ، حيث أن السرعة هي معدل تغير المسافة بالنسبة للوقت ، والتسارع هو معدل تغير سرعة الجسم بالنسبة للوقت ، وبالتالي فإن التسارع هو تستخدم لوصف مقدار التغير في السرعة أثناء حركة الجسم ، حيث إنها غالبًا ما تتغير سرعة الأجسام في الطبيعة مع مرور الوقت.
شاهد أيضًا: هل تسقط جميع الأشياء بنفس السرعة
القانون الرياضي لحساب السرعة
القانون الرياضي لحساب السرعة هو قسمة التغير في المسافة على التغير في الزمن ، على سبيل المثال إذا قطعت السيارة 100 متر في فترة 10 ثوانٍ ، فإن سرعة السيارة في هذه الحالة تساوي 10 أمتار / ثانية ، بقسمة المسافة التي قطعتها السيارة ، والتي تساوي 100 متر ، خلال الوقت الذي قطعته السيارة لقطع هذه المسافة ، والتي تساوي 10 ثوانٍ. فيما يلي القوانين الفيزيائية المستخدمة في حساب سرعة الأشياء ، وهذه القوانين هي كما يلي: [2]
السرعة = التغيير في المسافة ÷ التغيير في الوقت المناسب
P = (v2 - v1) ÷ (g2 - g1)
يمكن اختصار القانون على النحو التالي:
السرعة = المسافة ÷ الوقت
حيث يعبر عن التغيير ووحدة السرعة متر / ثانية ، بينما وحدة المسافة هي المتر ، والوقت يقاس بوحدات الثانية.
راجع أيضًا: إحدى طرق تغيير تسارع الكائنات هي زيادة سرعة الكائن
أنواع السرعة في الفيزياء
هناك عدة أنواع من السرعة في الفيزياء يمكن حسابها أو قياسها للأجسام المتحركة ، وفيما يلي أنواع هذه السرعة التي يمكن حسابها أو قياسها ، كما يلي: [3]
السرعة اللحظية: هي سرعة جسم ما في لحظة معينة فقط ، وهي كمية مادية قياسية ، حيث تعبر هذه السرعة عن مقدار السرعة في وقت معين أثناء حركة الجسم.
متوسط السرعة: هو إجمالي المسافة المقطوعة مقسومة على الفترة الزمنية الكاملة التي يحتاجها الجسم لقطع هذه المسافة ، ويعبر عن متوسط أو متوسط السرعة الحاسمة أثناء الحركة.
السرعة المتغيرة: حيث أن هذه السرعة تعني أن الجسم يقطع مسافة مختلفة بفواصل زمنية متساوية ، أو يقطع مسافة متساوية على فترات زمنية مختلفة ، وفي هذه الحالة لا يساوي التسارع صفرًا.
السرعة الموحدة: حيث أن هذه السرعة تعني أن الجسم يقطع مسافة متساوية في فترات زمنية متساوية ، وفي هذه الحالة يكون العجلة مساويًا للصفر.
انظر أيضًا: ما هو الفرق بين المسافة والإزاحة
أمثلة على حساب سرعة الأجسام المتحركة
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحساب سرعة الأجسام من خلال القانون الرياضي لحساب السرعة ، وهذه الأمثلة هي كالتالي:
المثال الأول: حساب متوسط سرعة سيارة قطعت مسافة 350 كم في زمن 4 ساعات فقط
طريقة الحل:
يجب عليك أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة العداد وتحويل الساعات إلى الثواني لإنتاج ما يلي:
1 كيلومتر = 1000 متر
350 كيلو متر = 350.000 متر
1 ساعة = 3600 ثانية
4 ساعات = 14400 ثانية
السرعة = المسافة ÷ الوقت
السرعة = 350000 14400
السرعة = 24.3 متر / ثانية
المثال الثاني: حساب سرعة دراجة قطعت مسافة 10 أميال في زمن 45 دقيقة فقط
طريقة الحل:
يجب عليك أولاً تحويل وحدة الأميال إلى وحدة الأمتار وتحويل الدقائق إلى ثوانٍ لإنتاج ما يلي:
1 ميل = 1609 متر
10 أميال = 16090 مترا
1 دقيقة = 60 ثانية
45 دقيقة = 2700 ثانية
السرعة = المسافة ÷ الوقت
السرعة = 16090 2700
السرعة = 5.95 م / ث
المثال الثالث: حساب الوقت الذي يستغرقه جسم ما في السفر بسرعة 5 أمتار / ثانية ليقطع مسافة 4.6 كيلومترات
طريقة الحل:
لأول مرة
قانون متوسط السرعة ذهاباً واياباً
قانون متجه السرعة المتوسطة
حساب السرعة والمسافة والزمن
عند ازدياد سرعتك فان المسافة التي تقطعها في زمن محدد
قانون السرعة والتسارع والزمن
قانون السرعة المنتظمة
العلاقة بين المسافة التي يقطعها المتحرك والزمن
متوسط السرعة والسرعة المتوسطة
