السرعة هي كمية مادية متجهة تتطلب الاتجاه والحجم للتعبير عنها. إذا قلنا أن قطارًا يتحرك بسرعة 50 كم / ساعة في اتجاه الشمال، فإن سرعة القطار تكون خمسين كم / ساعة واتجاه القطار شمالًا.
الإلمام بالسرعات النسبية واللحظية
للحديث عن السرعة وأنواعها، يجب أولاً تحديد السرعة بشكل عام. للتعبير عن السرعة، يمكننا أن نأخذ، على سبيل المثال، رجلًا يائسًا بجوار مكتبة عامة وعلى بعد ثلاثة شوارع فقط، وهذا الرجل أراد أن يستعير أحد كتب الفيزياء الخاصة به، فغادر شقته سيرًا على الأقدام، عندما كانت 3:00 مساءً
وصل إلى مدخل المكتبة في الساعة 3:23 مساءً، وبعد أن انتهى من أخذها، قرر العودة إلى المنزل في الساعة 3:30 مساءً، ولكن بسيارة أجرة، ووصل إلى المنزل الساعة 3:40 مساءً، لمناقشة هذا المثال.
أحد الاستنتاجات التي يمكن أن نتوصل إليها هو أن سرعة هذا الشخص الذي يمشي للخلف أكبر مما كانت عليه عندما يمشي، وبالتالي تزداد السرعة كلما قطع مسافة معينة في وقت أقل.
ترتبط الدراسة الفيزيائية للحركة بالميكانيكا الكلاسيكية التي تهتم بتدريس علم الحركة أو ما يعرف بالديناميات، لمعرفة معنى الحركة بطريقة مفصلة للغاية. أولاً، يجب تحديد موضع الجسم كموقف للجسم بالنسبة للنقطة المرجعية المدروسة.
الإزاحة هي الحد الأدنى للمسافة بين موضع الكائن (القديم أو الأصلي) وموضعه (جديد أو موجود)، والمسافة هي طول المسار الذي تم نقل الكائن منه.
ويمكننا القول أن هناك نوعين من السرعة وفي حياتنا نستخدم كليهما للتعبير عن شيء واحد وهو السرعة والسرعة القياسية.
راجع أيضًا: دراسة الحركة المعجلة مع المراجع
السرعة النسبية واللحظية
كما ذكرنا في المقدمة، السرعة هي كمية مادية تتطلب المقدار والاتجاه للتعبير عنها، ويمكن تقسيمها إلى سرعة متوسطة أو نسبية وسرعة لحظية
السرعة النسبية (متوسط)
متوسط السرعة هو ناتج القسمة بين مقدار التغيير في الإزاحة، والذي يتم التعبير عنه بالرمز (▲ v)، والوقت الإجمالي، الذي يتم التعبير عنه بالرمز (J ▲)، سنحتاج إلى موضوع بداية وموضوع النهاية، يجب أن يكون وقت البدء ووقت الانتهاء وفقًا لقانون متوسط السرعة = ▲ q ÷ ▲ J.
سرعة لحظية
إنها سرعة الجسم في لحظة معينة. يمكننا التعبير عن السرعة اللحظية عبر الزمن أو الزمن وقياس سرعة الجسم في تلك اللحظة.
ويمكن أيضًا التعبير عن السرعة اللحظية لجسم إذا قلنا أن سرعة ذلك الجسم تساوي 5 أمتار / ثانية في اتجاه شمال شرق، والسرعة اللحظية المقاسة هي تقدير للسرعة اللحظية، وهي 5 أمتار / ثانية.
السرعة القياسية
السرعة القياسية هي كمية مادية معيارية لا تتطلب سوى التعبير عن الكمية، وتنقسم إلى نوعين:
متوسط السرعة القياسية
وهي نتيجة قسمة المسافة المقطوعة خلال إحدى الرحلات على إجمالي وقتها
سرعة التسجيل الفوري
هذا هو مقدار السرعة اللحظية التي تحدثنا عنها سابقًا، وعندما نذكر السرعة القياسية، فهذا يعني السرعة القياسية اللحظية.
انظر أيضًا: اشرح سبب استخدام النظرية الحركية الجزيئية لشرح سلوك الغازات
الكمية المادية
هناك نوعان من الكميات الفيزيائية هما:
الكميات القياسية
هذه كميات فيزيائية تحتاج إلى خاصية واحدة لتعريفها وتُعرف بالمقادير. يمكن القول أن الكمية القياسية تحتاج إلى كمية للتعبير عنها، ومن خلال تطبيقها على عملة رياضية، يتم تنفيذ النموذج الطبيعي بالطريقة المألوفة لكل شخص، وإجراء عمليات حسابية على أرقام ثابتة وحقيقية.
أمثلة على الكميات العددية (الطول والحجم والمسافة والمساحة والوقت والسرعة القياسية والكتلة والضغط والكثافة ودرجة الحرارة والطاقة والعمل والطاقة).
كميات ناقلات
إنها تمثل الكميات الفيزيائية التي يتطلب التعبير عنها علامتين (الاتجاه – المقدار) والمتجهات. يمكننا دراسة ومناقشة والتحقيق في المشكلات الفيزيائية ذات الأبعاد المتعددة، والتي يمكننا من خلالها تقسيم المشكلة إلى مجموعة من المشكلات البسيطة أحادية البعد.
نحتاج إلى دراسة النواقل لنتمكن من تحديد الكون من حولنا. نحن نعيش في كون يتكون من أربعة أبعاد تقريبًا (البعد الزمني 1، البعد المكاني 3) وبعد مكاني يتكون من ثلاثة أبعاد (أعلى وأسفل)، (أمامي وخلفي) و (يمينًا ويسارًا)، لذلك نحن لسنا نحن يمكن أن تتخلى عن دراسة النواقل.
عند مقارنة كمية متجهة بأخرى، يجب أن تكون من نفس النوع، لذلك لا يجوز مقارنة كمية متجهة وأخرى من نوعين مختلفين. من الخطأ مقارنة سرعة المتجه مع التسارع لأنهما نوعان مختلفان من المتجهات، لكن يجب أن نقارن مقدار كل منهما بينما نقارن اتجاه كل منهما.
نقوم أيضًا بإجراء عمليات حسابية على الكميات المتجهة، لذلك نقوم بإجراء عملية لمدة عامين (الحجم والاتجاه)، مما يعقد المتجهات، ولكن ما يعقد عملنا بكمية متجهية أكثر مما نفعل مع الكمية العددية هو تبعية المتجه ضخامة. إلى نوع خاص من القواعد والعمليات الحسابية الخاصة كميات المتجهات (الموضع، الإزاحة، السرعة، التسارع، القوة).
الكميات التي تعتمد على الاتجاه هي كميات متجهة، بينما الكميات التي لا تعتمد على الاتجاه هي كميات قياسية، لكن المشكلة التي نواجهها أحيانًا هي أن كل من الكميتين تحتاج إلى كمية للتعبير، على سبيل المثال، السرعة القياسية والسرعة، المعيار تمثل السرعة مقدار السرعة.
انظر أيضًا: دراسة خصائص الموجة جاهزة
ناتج البحث عن السرعات النسبية واللحظية
وبعد أن انتهينا من إعداد البحث حول السرعة النسبية واللحظية، يشرح هذا الموضوع جزءًا مهمًا من الفيزياء، ما عليك سوى مشاركته على جميع الشبكات الاجتماعية للاستفادة منه.