عندما نقول إن رجلاً يعيش على بعد ثلاثة شوارع من المكتبة ويريد استعارة كتاب عن الفيزياء، وقد خرج من منزله في الثالثة عصراً ووصل إلى المكتبة الساعة 3:23، وبعد الانتهاء من استعارة الكتاب، دقت الساعة الثالثة والنصف، وعندما عاد إلى المنزل، قرر أن يأخذ سيارة أجرة بدلاً من المشي، فوصل إلى المنزل الساعة 3:40. إذا ناقشنا هذا المثال، فسيتم الوصول إلى نتيجة مشتركة، وهي أن سرعة الرجل أثناء ذهابه إلى المكتبة أكبر من سرعته عند عودته منها. لذلك، يمكننا الخروج بفكرة عامة حول السرعة، وهي أن السرعة تزداد عندما يتم قطع مسافة معينة في وقت أقل.
بحث عن السرعة المتجهة :
لفهم مفهوم الحركة فيزيائياً، يجب دراسة علم الميكانيكا الكلاسيكية الذي يتناول دراسة الحركة والحركة الزمنية، ويساعد الدراس على فهم مفهوم الحركة بشكل أفضل وأوضح، ثم يمكن الانتقال إلى دراسة السرعة التي توجد في حياتنا اليومية، وهناك نوعان من السرعة وهما السرعة القياسية والسرعة المتجهة، وسنتحدث في هذا المقال عن السرعة المتجهة لتفهمها بشكل أفضل.
مفهوم السرعة المتجهة :
السرعة المرجعية هي الكمية التي يتغير بها موقع الجسم مع الزمن بالنسبة لنقطة معينة، وتتناسب هذه السرعة مع الوقت، وبالتالي يتم قياس السرعة بواسطة المتر لكل ثانية.
وتشير الكمية المتجهة إلى كمية فيزيائية تحتاج إلى قياس الاتجاه والحجم للتعبير عنها، فعلى سبيل المثال، عندما نقول إن سيارة تسير بسرعة 50 كم/ساعة ناحية الشمال، فإننا نعرف أن مقدار سرعتها هو 50 كم/س وأنها تتجه نحو الشمال.
أقسام السرعة :
يمكن تقسيم السرعة عمومًا إلى سرعة لحظية وسرعة متوسطة، وفي حالة السرعة المتجهة، فإن السرعة المتجهة المتوسطة هي قيمة التغير في الإزاحة مقسومة على الزمن الإجمالي، وهذا يعني أنه يحتاج إلى موقع بدء وموقع نهاية، ويحتاج إلى وقت بدء ووقت نهاية.
نتوصل إلى أن السرعة المتجهة المتوسطة = Δف / Δز من خلال هذا التفسير
يمكن تعريف السرعة المتجهة اللحظية بأنها سرعة الجسم في لحظة معينة، ويمكن تخيل هذا عند تجميد الزمن وقياس سرعة الجسم في ذلك الوقت، وعند استخدام مصطلح السرعة المتجهة فإننا نعني بالتحديد السرعة المتجهة اللحظية.
كيف يتم تقدير السرعة المتجهة ؟
يمكن حساب السرعة المتجهة من خلال الزمن المستغرق لقطع المسافة الإزاحية بالنسبة للجسم، وهي كمية متجهة تحتاج إلى تحديد الاتجاه والمقدار، وتم تقسيمها إلى قسمين:
- سرعة منتظمة أو ثابتة: إذا سار الجسم بنفس السرعة، فسيقطع نفس المسافة في نفس الوقت.
- سرعة متجهة متوسطة: نظرًا لأن السرعة تختلف أثناء الحركة، فمن الضروري تحديد السرعة التي يتحرك بها الجسم من بداية الحركة حتى نهايتها، ولذلك يتم حساب السرعة المتوسطة، والتي يمكن تمثيلها بشكل بياني للحصول على ميل الخط المستقيم، أو يمكن حسابها بطريقة حسابية.
