السرعة هي القدرة على تغيير شيء ما، وتقاس بالنيوتن، صح أو خطأوتصنف الكميات الفيزيائية إلى كميات قياسية تحدد فقط بمقدار ووحدة قياس مثل الطول، وكميات متجهة تحدد بمقدار ووحدة قياس واتجاه مثل السرعة. المثال، وعلى موقع مرجعي وسوف نتعرف على مدى صحة العبارة: السرعة هي القدرة على إحداث تغيير، وتقاس بالنيوتن، صح أم خطأ.
السرعة هي القدرة على تغيير شيء ما، وتقاس بالنيوتن، صح أو خطأ
هناك العديد من الأجسام المتحركة، ولكي يتحرك أي جسم يجب أن يكتسب بعض السرعة، ولكن هل التعبير عن السرعة والقدرة على إحداث التغيير ويقاس بالنيوتن، صحيح أم خطأ؟
يمكن وصف السرعة بمصطلحين فيزيائيين: السرعة، وهي كمية قياسية تعرف بأنها السرعة التي يقطع بها الجسم مسافة معينة، أي المعدل الذي تتغير به المسافة بالنسبة إلى الزمن، والسرعة، وهي متجهة. الكمية تعرف بأنها المعدل الذي تتغير به الإزاحة بالنسبة للزمن، والفرق بين المسافة والإزاحة. وهي أن المسافة كمية عددية تعبر عن الطول الفعلي بين نقطتين، أما الإزاحة فهي كمية متجهة تعبر عن أقصر كمية. الطول بين أي نقطتين (أدنى مسافة بين نقطة البداية ونقطة النهاية للمسار الذي يسلكه الجسم).
أنظر أيضا: إذا أثرت قوة مقدارها 10 نيوتن على كرة سلة كتلتها 0.5 كجم، فما عجلة الكرة؟
قوانين المعدل في الفيزياء
السرعة هي المعدل الذي تتغير به المسافة بالنسبة للزمن، وتقاس بالكيلو متر في الساعة أو ما يعادلها بالمتر في الثانية. ويمكن تصنيف قوانين السرعة في الفيزياء على النحو التالي:
قانون السرعة اللحظية
السرعة اللحظية هي سرعة الجسم عند لحظة معينة. ويتم التعبير عن ذلك بمشتقة الموضع بالنسبة لمشتقة الزمن. ويقاس ذلك بالمتر/الثانية ويمثله القانون التالي:
- السرعة اللحظية = المشتقة الأولى لمشتق موضع الجسم/مشتقة الزمن
- ف = مدافع ÷ DZ (التعبير بالرموز)
بينما:
- P: السرعة اللحظية ووحدتها متر/ثانية
- Df: مشتق الموضع، الوحدة هي الأمتار
- DZ: مشتق الزمن ووحدته الثواني
قانون السرعة المتوسطة
السرعة المتوسطة هي المسافة الكلية التي يقطعها الجسم بالنسبة إلى الوقت الذي يستغرقه قطع هذه المسافة. ويقاس ذلك بالمتر/الثانية ويمثله القانون التالي:(1)
- السرعة المتوسطة = المسافة ÷ الزمن
- ع = ف ÷ ز (التعبير بالرموز)
بينما:
- P: السرعة اللحظية ووحدتها متر/ثانية
- F: المسافة الكلية التي يقطعها الجسم، ووحدتها هي الأمتار
- ز: الزمن الذي يستغرقه قطع المسافة الكلية، ووحدته ثانية
قانون سرعة الدوران
سرعة الدوران أو السرعة الزاوية هي مقدار التغير في الإزاحة الزاوية بالنسبة للزمن، لذا فهي تعبر عن المحور الذي يدور حوله الجسم، وتقاس بالراديان/ثانية، ويمثلها القانون التالي:
- سرعة الدوران = مقدار التغير في الإزاحة الزاوية / الزمن اللازم للدوران
- θΔ = Ω ÷ ز (التعبير بالرموز)
بينما:
- Ω: أوميغا، يعبر عن سرعة الدوران ووحدتها هي راديان/ثانية
- θΔ: دلتا تيتا، تعبر عن مقدار التغير في الإزاحة الزاوية، أو الفرق بين الإزاحة النهائية والإزاحة الأولية، ووحدتها هي الراديان.
- G : الزمن اللازم للدوران أو التغلب على الإزاحة ووحدته بالثواني
قوانين التسارع في الفيزياء
التسارع هو كمية متجهة تعبر عن المعدل الذي تتغير به السرعة بمرور الوقت ويتم قياسه بوحدة م/ث². للتسريع ثلاث حالات رئيسية يمكن التعبير عنها على النحو التالي:
- التسارع الإيجابيوفي هذه الحالة، يكون اتجاه التسارع في نفس اتجاه الحركة، مما يؤدي إلى زيادة ثابتة في السرعة.
- التسارع السلبيوفي هذه الحالة يكون اتجاه التسارع معاكسًا لاتجاه الحركة، مما يؤدي إلى انخفاض السرعة بشكل مستمر.
- تسارع صفروفي هذه الحالة تكون قيمة التسارع صفرًا، وبالتالي يتحرك الجسم بسرعة ثابتة.
يتم التعبير عن التسارع بالقوانين التالية:
- القانون الأول: T = ∆p / g (بحيث تكون الحركة في اتجاه ثابت)، حيث:
- T: التسارع، وحدة م/ث²
- ∆p : الفرق بين السرعة النهائية والسرعة الأولية للجسم ووحدتها m
- ز: الزمن، وحدته الثانية
- القانون الثاني: T = Q/K (قانون نيوتن الثاني)، حيث:
- ت: التسارع
- سؤال: القوة المحصلة المؤثرة على الجسم وحدتها هي نيوتن
- ك: وزن الجسم، الوحدة كجم
أنظر أيضا: تؤثر تسارع سيارة عليها بقوة محصلة 150 نيوتن وكتلتها 50 كجم
وهنا وصلنا إلى نهاية مقالتنا السرعة هي القدرة على تغيير شيء ما، وتقاس بالنيوتن، صح أو خطأحيث نلقي الضوء على قوانين السرعة والتسارع المختلفة في الفيزياء.