ما هو متوسط سرعة vm / sz من A إلى B؟
متوسط السرعة بالأمتار في الثانية من النقطة أ إلى النقطة ب هو:
- المسافة الإجمالية التي يقطعها الجسم / الوقت الذي يستغرقه الجسم لقطع تلك المسافة ، والتي تبلغ 1.33 مترًا في الثانية.
- بينما السرعة هي مقدار المسافة التي يتحرك بها الجسم في فترة زمنية معينة.
- لحساب السرعة ، تُقسم المسافة التي يقطعها الجسم بوحدة المتر على الوقت الذي يستغرقه الجسم في قطع تلك المسافة في الوحدة الأخرى.
الصيغة الرياضية للقانون المستخدمة لحساب السرعة
وهذه هي الصيغة الرياضية للقانون المستخدمة في حساب السرعة وهي كالتالي:
- السرعة = التغيير في المسافة ÷ التغيير في الوقت المناسب
- السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
أمثلة عملية على كيفية حساب سرعة الأشياء
1. المثال الأول
حساب متوسط السرعة بالأمتار / الثانية من النقطة أ إلى النقطة ب لجسم قطع مسافة 20 كيلومترًا في 65 دقيقة فقط
طريقة الحل:
أولاً ، يتم تحويل الدقائق إلى ثوانٍ ويتم تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة متر. ستكون النتيجة كالتالي:
- 1 كيلومتر = 1000 متر
- 20 كيلو متر = 20000 متر
- 1 دقيقة = 60 ثانية
- 65 دقيقة = 3900 ثانية
- السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
- السرعة = 20000 3900
- السرعة = 5.12 م / ث
2. المثال الثاني
حساب الوقت المطلوب لسيارة تسير بسرعة 25 م / ث لتقطع مسافة 16 كم
طريقة الحل:
يجب أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة العداد لإنتاج ما يلي:
- 1 كيلومتر = 1000 متر
- 16 كيلو متر = 16000 متر
- السرعة = 25 م / ث
- السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
- الوقت = Δ المسافة ÷ السرعة
- الوقت = 16000 25
- الوقت = 640 ثانية
- الوقت ≈ 10.6 دقيقة
3. المثال الثالث
حساب المسافة التي تقطعها دراجة تسير بسرعة 9 م / ث في ساعة وربع
طريقة الحل:
تحتاج أولاً إلى تحويل الساعات إلى ثوانٍ لإنشاء ما يلي:
- 1 ساعة = 3600 ثانية
- 75 ساعة = 2700 ثانية
- السرعة = 9 م / ث
- السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
- المسافة = السرعة x Δ الوقت
- المسافة = 9 × 2700
- المسافة = 24300 متر
- المسافة ≈ 24.3 كيلومتر
4. المثال الرابع
احسب متوسط السرعة التي ستقطعها الطائرة مسافة 400 كم في فترة زمنية تقدر بـ 30 دقيقة فقط.
طريقة الحل:
أولاً ، يتم تحويل الدقائق إلى ثوانٍ ويتم تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة متر. ستكون النتيجة كالتالي:
- 1 كيلومتر = 1000 متر
- 400 كيلومتر = 400 ألف متر
- 1 دقيقة = 60 ثانية
- 30 دقيقة = 1800 ثانية
- السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الوقت
- السرعة = 400000 1800
- السرعة = 222.2 م / ث
قانون حساب التسارع
يمكننا فقط معرفة تسارع الأجسام التي تتحرك بسرعة غير منتظمة ، وإحدى طرق تغيير تسارع الأجسام هي سرعة جسم الصقر ، ويتم تقدير التسارع باستخدام القانون الذي يعبر عن السرعة بالنسبة إلى سرعة الوقت خلال الحركة وهي كالتالي:
- التسارع = التغير في السرعة ÷ التغير بمرور الوقت
- التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ معدل التغيير بمرور الوقت
- v = (p2 – p1) ÷ (g2 – g1)
في حين:
- التسارع: هو التغير في السرعة بالنسبة للوقت ، بالمتر في الثانية².
- P1 → السرعة الابتدائية: هي السرعة الابتدائية وتقاس بالمتر / الثانية.
- P2 → السرعة الطرفية: هي مقدار السرعة النهائية وتقاس بالأمتار / الثانية.
- G1 ← الوقت الأولي: إنه الوقت الذي يتم خلاله قياس السرعة الأولية بوحدات الثواني.
- G2 ← الوقت النهائي: هو الوقت الذي يتم فيه قياس السرعة النهائية بوحدات الثواني.
أمثلة على الاستخدام لحساب تسارع الأجسام التي تتحرك بسرعات غير منتظمة
1- المثال الأول
حساب سرعة جسم زادت سرعته من 25 م / ث إلى 32 م / ث في 5 ثوانٍ
طريقة الحل:
- السرعة الابتدائية = 25 م / ث
- سرعة المحطة = 32 م / ث
- معدل التغيير بمرور الوقت = 5 ثوان
- التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ معدل التغيير بمرور الوقت
- التسارع = (32 – 25) 5
- التسارع = (7) 5
- التسارع = 1.4 م / ث 2
2- المثال الثاني
حساب تسارع طائرة زادت سرعتها من ١٠ م / ث إلى ١٢٠ م / ث في ٩ ثوانٍ.
طريقة الحل:
- السرعة الابتدائية = 10 م / ث
- سرعة المحطة = 120 م / ث
- معدل التغيير بمرور الوقت = 9 ثوان
- التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ معدل التغيير بمرور الوقت
- التسارع = (120-10) ÷ 9
- التسارع = (110) 9
- التسارع = 12.2 م / ث 2
3- المثال الثالث
احسب سرعة السيارة عند الضغط على المكابح ، إذا كانت السيارة تسير بسرعة 20 م / ث وبعد 3 ثوانٍ ، استخدم السائق الفرامل حتى تتوقف تمامًا بعد 6 ثوانٍ ، ما مقدار تسارع السيارة إذا كانت السيارة تسير بسرعة 20 م / ث. تم تطبيق الفرامل؟
طريقة الحل:
- السرعة الابتدائية = 20 م / ث
- السرعة النهائية = 0 م / ث
- معدل التغيير بمرور الوقت = وقت الانتهاء – وقت البدء
- معدل التغيير بمرور الوقت = 6 – 3
- معدل التغيير بمرور الوقت = 3 ثوان
- التسارع = (السرعة النهائية – السرعة الابتدائية) ÷ معدل التغيير بمرور الوقت
- التسارع = (0 – 20) ÷ 3
- التسارع = (-20) 3
- التسارع = -6.6 م / ث²
- تعني الإشارة السالبة أن السيارة تتباطأ بدلاً من أن تتسارع.
في نهاية هذا المقال عرفنا ما هو متوسط سرعة vm / sz من A إلى B؟ حيث بذل العلماء جهودًا مختلفة لمعرفة هذه الوحدات والقوانين وكيف يمكن حساب سرعة الأجسام المتحركة وتسارع الأجسام المتحركة بسرعة غير منتظمة ، كما قدمنا العديد من الأمثلة لتطبيق قوانين السرعة و تسريع حركة الأشياء.