جدول المحتويات
حل مسألة قانون رياضي لحساب السرعة
أهلا وسهلا بكم زوار تريندات. في قطاع التعليم، نقدم لك خدمة للإجابة على أسئلتك التعليمية والحياتية في جميع المجالات. تريندات يتعامل في المقام الأول مع الجانب التربوي ويتيح للطلاب من جميع المستويات الإجابة على جميع أسئلتهم التعليمية
القانون الرياضي لحساب السرعة، حيث يعتمد القانون الرياضي لحساب السرعة على المسافة التي يقطعها الجسم والوقت الذي قطعه الجسم لقطع المسافة. في هذه المقالة، سوف نتحدث بعمق عن فيزياء السرعة، وسوف نشرح ماهية القانون الرياضي المستخدم لحساب سرعة الأشياء.
ما هي السرعة
السرعة هي المسافة التي يقطعها الجسم في فترة زمنية معينة، وتعبر السرعة عن معدل تغير المسافة بالنسبة للوقت المستغرق لقطع تلك المسافة، ويُرمز إلى السرعة في العمليات الحسابية والمعادلات بالرمز v أو الرمز العربي p ويقاس بالأمتار في الثانية. ما يُشار إليه بالرمز m / s أو s / m، ويمكن تقسيم السرعة في الفيزياء على المتجه أو القيمة القياسية على النحو التالي:[1]
- سرعة السلم: هذا مقياس مادي قياسي يعبر فقط عن سرعة الجسم دون تحديد اتجاه حركة الجسم.
- متجه السرعة: هو كمية متجه مادية تعبر عن سرعة الجسم وتحدد اتجاه حركة الجسم.
في الواقع، في الفيزياء، هناك فرق بين السرعة والتسارع، لأن السرعة هي معدل تغير المسافة بالنسبة للوقت، بينما التسارع هو معدل التغير في سرعة الجسم بالنسبة للوقت، وبالتالي التسارع يستخدم لوصف مقدار التغيير في السرعة أثناء حركة الجسم، حيث تتغير سرعة الأشياء في الطبيعة بمرور الوقت.
راجع أيضًا: هل تسقط كل الأشياء بنفس السرعة؟
القانون الرياضي لحساب السرعة
القانون الرياضي لحساب السرعة هو قسمة التغيير في المسافة على التغيير في الوقت. على سبيل المثال، إذا قطعت السيارة مسافة 100 متر في فترة 10 ثوانٍ، تكون سرعة السيارة 10 أمتار / ثانية بقسمة المسافة التي تقطعها السيارة، والتي تساوي 100 متر، على الوقت الذي تستغرقه السيارة في السفر تقطع مسافة تقابل 10 ثوان. تُستخدم قوانين الفيزياء التالية في حساب سرعة الأجسام، وهذه القوانين كالتالي:[2]
السرعة = التغيير في المسافة ÷ التغيير في الوقت n = (P2 – P1) ÷ (g2 -g1) يمكن اختصار القانون على النحو التالي: السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
بما أن Δ تعبر عن التغيير ووحدة السرعة هي متر / ثانية بينما وحدة المسافة هي متر، فإن الوقت يقاس بوحدات الثواني.
انظر أيضًا: إحدى طرق تغيير تسارع الجسم هي زيادة سرعة الجسم
أنواع السرعة في الفيزياء
توجد عدة أنواع من السرعات في الفيزياء يمكن حسابها أو قياسها للأجسام المتحركة، ويمكن حساب أو قياس أنواع السرعات التالية كما يلي:[3]
- السرعة اللحظية: هي سرعة الجسم في نقطة زمنية معينة فقط، وهي كمية فيزيائية معيارية، هذه السرعة تعبر عن السرعة في نقطة زمنية معينة أثناء حركة الجسم.
- متوسط السرعة: هو إجمالي المسافة المقطوعة مقسومًا على الوقت الإجمالي الذي يستغرقه الجسم لتغطية هذه المسافة ويعبر عن السرعة أو متوسط السرعة للعمل الحرج أثناء الحركة.
- السرعة المتغيرة: تعني هذه السرعة أن الجسم يقطع مسافة مختلفة في نفس الفترات الزمنية أو يقطع نفس المسافة على فترات زمنية مختلفة، وفي هذه الحالة لا يساوي التسارع صفرًا.
- السرعة المنتظمة: تعني هذه السرعة أن الجسم يقطع نفس المسافة على فترات زمنية متساوية، وفي هذه الحالة يكون العجلة صفرًا.
انظر أيضًا: ما الفرق بين المسافة والإزاحة؟
أمثلة على حساب سرعة الأجسام المتحركة
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحساب سرعة الأشياء بالقانون الرياضي لحساب السرعة، وهذه الأمثلة هي كالتالي:
- مثال 1: احسب متوسط سرعة السيارة التي قطعت 350 كيلومترًا في 4 ساعات فقط. الحل: تحتاج أولاً إلى تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة العداد وتحويل الساعات إلى ثوانٍ للحصول على ما يلي: 1 كيلومتر = 1000 متر 350 كيلومترًا = 350،000 متر 1 ساعة = 3600 ثانية 4 ساعات = 14440 ثانية السرعة = Δ مسافة ÷ Δ سرعة الوقت = 350000 14440 السرعة = 24.3 متر / ثانية
- مثال 2: احسب سرعة دراجة قطعت 10 أميال في 45 دقيقة فقط = 16090 متر 1 دقيقة = 60 ثانية 45 دقيقة = 2700 ثانية السرعة = Δ المسافة ÷ سرعة الوقت = 16090 ÷ 2700 السرعة = 5.95 م / ثانية
- مثال 3: احسب الوقت الذي يستغرقه كائن ما للتحرك بسرعة 5 أمتار / ثانية. تحركت لقطع مسافة 4.6 كم. الحل: يجب أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة العداد للحصول على ما يلي: 1 كيلومتر = 1000 متر 4.6 كيلومتر = 4600 متر سرعة = 5 متر / سرعة ثانية = Δ مسافة ÷ Δ الوقت = Δ مسافة سرعة الوقت = 4600 ÷ 5 الوقت = 920 ثانية الوقت ≈ 15.3 دقيقة
- مثال 4: احسب المسافة التي يقطعها شخص عند 1.7 م / ث في نصف ساعة. الحل: يجب عليك أولاً تحويل الساعات إلى ثوانٍ للحصول على: 1 ساعة = 3600 ثانية 0.5 ساعة = 1800 ثانية السرعة = 1.7 متر / ثانية السرعة = المسافة ÷ Δ المسافة الزمنية = السرعة × Δ المسافة الزمنية = 1.7 × 1800 المسافة = 3060 مترًا المسافة 3.06 كم
في نهاية هذه المقالة، علمنا أن القانون الرياضي المستخدم لحساب السرعة يقسم معدل تغير المسافة على معدل تغير الوقت. أعط بعض الأمثلة العملية لحساب سرعة الأشياء بالقانون الرياضي لحساب السرعة.
العلامات: رياضي، السرعة، القانون، الحساب