ما المقصود بالسرعة المتوسطة؟

1 إجابة واحدة

يمكننا تعريف السرعة بأنها مقدار المسافة المتغيرة التي يقطعها الجسم خلال مدةٍ محددةٍ، حيث تعتمد السرعة في قياسها على كمية المسافة المقطوعة والاتجاه. فكثيرًا ما نسمع مصطلح متوسط سرعة هذه السيارة في الساعة هو 50 كم فرضًا.

تعتبر سرعة الضوء من أعلى السرعات على وجه الكرة الأرضية، ويرمز لها بالرمز “C”. حيث تبلغ سرعة الضوء في الفراغ حوالي 299.792 كيلومتر في الثانية الواحدة. فلا يمكن لشيءٍ في هذا الكون قطع مسافةٍ أكبر من الضوء على الإطلاق.

ومن أكثر أنواع السرعات شهرةً هي السرعة المتوسطة، والتي تعرّف بأنها مقدار المسافة الكلية التي يقطعها الجسم خلال فترةٍ زمنيةٍ معينةٍ، ويرمز لها بالرمز (Vm). فإذا قطعت سيارةٌ أو عربةٌ ما مسافة 60 كم، فإن متوسط سرعتها يكون 60 كم في الساعة الواحدة.

لا يمكننا الاعتماد على السرعة المتوسطة لتحديد قيمة التغير الحاصل في السرعة، والذي يحدث خلال كامل المدة الزمنية التي تُقطع فيها المسافة. فمثلًا، عندما تقطع سيارةٌ ما مسافة 180 كم خلال مدّة ثلاث ساعات، يكون متوسط سرعتها هو 60 كم في الساعة. تنتج هذه السرعة المتوسطة عن قسمة المسافة الكلية على الوقت الكلّي المقطوع. وتتمثل بالقانون التالي:

Vm= d/t

  • Vm: السرعة المتوسطة، وتقاس بواحدة m/s أو km/h.
  • t: المدة الزمنية المقطوعة، وتقاس بواحدة الثانية s أو الساعة h.
  • d: المسافة المقطوعة، وتقاس بواحدة المتر m.

وللحديث عن أنواع السرعات الأخرى يمكننا تحديد أنواعٍ أخرى منها، وهي:

  • السرعة المنتظمة أو الثابتة: وهي السرعة التي يقطع فيها الجسم مسافات متساوية خلال فترات زمنية متساوية. وتكون قيمة الميل فيها ثابتة، ولكنها غير مساوية للصفر.
  • السرعة المتغيرة: وهي السرعة التي يسير فيها الجسم مسافاتٍ متغيرةٍ خلال فتراتٍ زمنيةٍ متغيرةٍ.
  • السرعة اللحظية: وهي السرعة التي يسير فيها الجسم خلال لحظةٍ زمنيةٍ محددةٍ.
  • السرعة المتّجهة: وهي السرعة التي يسير فيها الجسم باتجاهٍ معينٍ، وتنقسم هذه السرعة إلى نوعين وهما السرعة الخطية، والسرعة الدورانية.

أما التسارع فيعرّف بأنه معدل السرعة المتغيرة المتجهة بالنسبة للزمن، حيث يقاس التسارع بواحدة المتر في الثانية مربع (m/s²). يكون التسارع معدومًا أو موجبًا أو سلبيًا في الحالات التالية:

  • معدومًا: في حال كانت السرعة ثابتة، ولا تتغير مع مرور الزمن.
  • موجبًا: في حال كانت جهة التسارع مع نفس جهة الحركة، حيث نلاحظ ازدياد السرعة مع تزايد المدة الزمنية.
  • سالبًا: وهنا يكون التسارع عكسيًا، حيث نلاحظ تباطؤ السرعة مع انخفاض المدة الزمنية.

تتأثر السرعة بعدّة عواملٍ أهمها:

  • المسافة المقطوعة: تتناسب طرديًا معها، فكلما ازدادت المسافة، ازدادت السرعة المستغرقة.
  • الزمن: تتناسب عكسيًا معه، فكلما ازداد الزمن، كلما قلت السرعة.

والجدير بالذكر، وجود بعض السرعات الثابتة والتي لا تتأثر بأيّ عاملٍ كسرعة دوران الأرض حول نفسها، أو حول الشمس، بالإضافة إلى سرعة الضوء والصوت.

لقياس السرعة أهميةٌ كبرى، فلولاها لما تمكن المسافرون من تحديد موعد وصولهم إلى منطقةٍ أو بلدٍ ما. ولما تمكنت شركات الطيران من تحديد مواعيد إقلاع طياراتها ومواعيد وصولها، فضلًا عن أهميتها في المجالات العسكرية لحساب سرعة الصواريخ والطيران الحربي، واستخدامها في الأنشطة الرياضية لتحديد مدى سرعة اللاعب ونشاطه.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما المقصود بالسرعة المتوسطة؟"؟