حساب السرعة والتسارع والحركة وانواعها

السرعة تعبير فيزيائي عن حركة الجسم بين نقطتين في زمن محدد. يتم حسابها بحساب المسافة التي تم قطعها مضروبا بالزمن المنقضية من نقطة بداية الحركة حتى نقطة النهاية.

يتم حساب السرعة بالوحدات المختلفة لكل من المسافة والزمن، اما بالمتر او الميل او القدم. مقسوما على واحدة من وحدات الزمن بالثانية او الدقيقة او الساعة.

الفرق بين متوسط السرعة والسرعة اللحظية

متوسط السرعة او معدل السرعة، بالتعبير العام هو متوسط مجموع المسافات التي تمر قطعها خلال متوسط أوقات زمنية مختلفة. ويعبر عن ذلك بمعرفة الوقت اللازم لقطع مسافة معينة. لذلك عادة ما يستخدم مصطلح متوسط السرعة لحساب السرعة لمسافات طويلة في زمن محدد. بينما السرعة اللحظية تكون لحساب مقدار حركة الجسم في لحظة قصيرة، ولمسافة قصيرة جدا.

اداة حساب السرعة وتحويلها

من خلال حاسبة تحويل وحدات السرعة، يمكن تحويل السرعة من الكيلو متر / الساعة الى الميل / الساعة او القدم / الثانية او المتر لكل ثانية وهكذا فقط من خلال زيارة الوصلة التالية لحاسبة السرعة على الزمن https://www.ehseb.net/tools/speed-time/

أنواع السرعة

السرعة اللحظية

اثناء قيادة المركبة وبنظرة الى عداد سرعة المركبة يلاحظ التغير في سرعة المركبة. صعودا ونزولا، لذلك عندما تكون سرعة المركبة على عداد السرعة 85 كم/ساعه. فهذا يعني ان السرعة اللحظة للمركبة تساوي 85 كم / الساعة. فهذا يعني انها تتحرك في هذه اللحظة حركة مقدارها 85كم لكل ساعه.

السرعة المتوسطة

اذا انتقلت في مركبتك من مدينة الى أخرى تبعد عنها 90 كم . على سبيل المثال واستغرق الوصول زمنا مقداره ساعة ونصف ، خلال فان السرعة المتوسط او معدل سرعة المركبة يكون عبارة عن المسافة التي تم قطعها/الزمن وفي هذه الحالة يكون 90 كم / 1.5 = 60 كم/ ساعة. أي ان متوسط السرعة كان 60 كم لكل ساعه. وهو معدل السرعات الحظية خلال حركة السيارة وقطعها لتلك المسافة الطولة. فقد تكون سرعاتها اللحظية تجاوزت ال 100كم / ساعة وقد تكون في لحظات معينة اقل من 30كم/ ساعة. ولكن جاء المتوسط بحساب المسافة الكلية التي قطعتها تلك المركبة خلال الزمن الكلي الذي استغرقته لقطعها.

السرعة الخطية

هي معدل التغير في طول مقطع القوس الذي يقطعه جسم يتحرك في مسار دائري. مثلا التغير في حركة المروحة تبعا لسرعتهاـ فتقطع شفرة المروحة على قوس حركتها مسافة اطول في الثانية الواحدة عند زيادة سرعتها. وهذا ما يسمى بالسرعة الخطية ويمكن حسابه عن طريق المعادلة: v=(Δs/Δt)

السرعة الثابتة

اذا قطع جسم مسافات متساوية في ازمان متساوية فتسمى تلك السرعة بالسرعة الثابتة. مثلا اذا قطعت مركبة مسافة 10 كم في زمن مقداره 10 دقائق، وكانت تقطع في كل دقيقة 1كم في جميع أوقات المسافة. فان سرعتها في هذه الحالة تسمى السرعة الثاتبة.

السرعة المتغيرة

هو تغير المسافات التي يتم قطعها في ازمان متساوية، او هو اختلاف الازمنة التي يحتاجها جسم لقطع مسافات متساوية. مثلا اذا قطعت المركبة في دقيقة الأولى 1 كم وفي الدقيقة الثانية 1.5 كم وفي الدقيقة الثالثة 2 كم. ثم في الدقيقة الرابعة 0.5 كم فان هناك تغير في المسافات التي قطعتها المركبة في ازمنة متساوية. وهذا ما يسمى السرعة المتغيرة.

السرعة الحدية

السرعة الحدية هي اللحظة التي تتساوى فيها القوة الدافعة للجسم في خط حركته مع المقاومة. ومثال ذلك حركة المظلي الذي تدفعه الجاذبية نحو الأرض فيما يدفعه الهواء بقوة معاكسة للأعلى. ثم عند تساوي القوتين معا تبلغ حركة السقوط ما تسمى السرعة الحدية.

التسارع

في حساب السرعة اللحظية او الخطية يتأثر مقدار إزاحة الجسم من نقطة الى أخرى بعوامل دافعة وأخرى مقاومة. وقد تتغير قوة هذه العوامل او احداها او مقدار أي منها على طول خط الحركة الزمني. حيث يؤدي الى احداث تغير في سرعة انتقال الجسم بالزيادة او النقصان. فتزيد المسافة التي يقطعها الجسم في فترة زمنية معينة او تتناقص تبعا لهذه التغيرات. لكن وبتحييد هذه العوامل فان السرعة تتأثر بعاملين مهمين هما القوة المطبقة. أي قدوة الدفع، وكتلة الجسم التي تتناسب عكسيا مع مقدار التسارع. حيث ينتج عن هذه العوامل تغيرا في سرعة حركة الجسم بين فترة وأخرى وهو ما يعرف بالتسارع.

اتجاه التسارع

و حيث ان التسارع هو تغير في سرعة انتقال او حركة الجسم بين نقطتين على الزمن. لذلك فان التسارع لا يكون الا متجها، وهذا الاتجاه اما بالزيادة ويكون مع اتجاه

حساب التسارع

يتم حساب متوسط التسارع على طول خط الحركة من خلال حساب الفرق بين السرعتين القصوى والدنيا / الزمن ، فيكون مقدار التسارع مساو للفرق بين السرعتين خلال زمن الحركة.

الفرق بين السرعة والحركة

السرعة والحركة مصطلحين متلازمين لارتباطهما بالإزاحة والزمن، فحركة الجسم هي تغير موضع الجسم بين نقطة واخرى في زمن معين ، بينما السرعة هي الزمن الذي احتاجه ذلك الجسم لإحداث هذا التغير. ويتم حساب كلا من الحركة والسرعة بالاعتماد على حركة الانتقال من موضع لأخر في زمن معين.

أنواع الحركة

انواع الحركة كثيرة، وهي تعتمد على اتجاه الحركة وانتظامها ولكن ابرز انواع الحركة

حركة الازاحة

او ما يمكن تعريفها بالحركة المستقيمة الغير متجهة ، مثل انتقال او حركة جسم في خط مستقيم دون احداث تغيير في اتجاهه.

الحركة الدائرية

وهي حركة تأخذ اتجاه دائري حول مركزها مثل حركة دوران الأسطوانة او عجلة المركبة او دوران الأرض حول نفسها.

حركة المنحنى

وهي الحركة التي تأخذ شكل مائل شبه منحنى مثل حركة المقذوفات.

الحركة المتذبذبة

وهي حركة منتظمة باتجاهين متعاكسين مثل حركة بندول الساعة او حركة النابض (الزنبرك)