السرعة المتجهة النسبية مصطلح فيزيائي يدل على كمية متجهة تعادل خارج قسمة المسافة المقطوعة بالنسبة للجسم المتحرك والمدة الزمنية المستغرقة في قطعها ، أي أن السرعة هي المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك في الوحدة الزمنية ، والسرعة هي كمية متجهة ، وهي خاصية هامة تتمتع بها السرعة؛ فالسرعة عبارة عن قيمة معينة تُقدر بالمتر/ثانية أو بالكيلومتر/ساعة ، ويوضع سهم على كمية السرعة ليبين اتجاهها ، وفي هذه الحالة يطلق عليها السرعة المتجهة .
مفهوم السرعة المتجهة
يتم الاعتماد كليا أثناء دراسة المفاهيم الفيزيائية المتعلقة بالحركة على علم الميكانيكا الكلاسيكية ” ، وبالتحديد علم الديناميكا الذي يختص بدراسة علم الحركة بوضوح وتعمق ، إذا فالسرعة المتجهة هي معدل التغير الحادث بموضع الجسم المتحرك بالنسبة من نقطة تحركه الأولية ، وتتناسب السرعة تناسبا عكسيا مع الزمن ، فكلما زادت سرعة الجسم المتحرك باتجاه معين كلما قلت المدة الزمنية التي يستغرقها الجسم ، وتُقاس السرعة بالمتر/ثانية .
مثال توضيحي لمفهوم السرعة المتجهة
إن السرعة المتجهة ما هي إلا كمية فيزيائية متجهة يلزمها للتعبير عنها مقدارا واتجاها ، على سبيل المثال عندما يتم تحديد سرعة سيارة ما ، يتم التعبير عن سرعتها فيُقال أن سرعة السيارة 100كيلومتر في الساعة جنوبا ، أي أن مقدار سرعة هذه السيارة 100كيلومتر ، وأن اتجاه حركتها ناحية الجنوب .
أنواع السرعة المتجهة
يتم وضع أسهم بكميات السرعة المتجهة مع مراعاة اتجاه السهم ليدل على اتجاه سرعة الجسم المتحرك ، ويوجد نوعين من السرعة المتجهة
سرعة خطية وهي ناتج خارج قسمة المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك على الزمن الذي يستغرقه ، وتُقاس بالمتر/ثانية أو بالميل/ثانية .
سرعة الزاوية “السرعة الدورانية” تمثل عدد دورات الجسم المتحرك خلال الفترة الزمنية ، وتُقاس بالدورة الواحدة/ثانية .
الفرق بين السرعة والعجلة “التسارع”
تختلف العجلة عن السرعة اختلافا كليا ، إذ أنها تعبر عن التغير الحادث بمقدار السرعة أو التغير الحادث باتجاه السرعة خلال الوحدة الزمنية ، تقُاس العجلة بوحدة المتر/ثانية مربعة ، أو بوحدة الكيلومتر/ساعة مربعة .
طرق قياس الوحدات الفيزيائية
تختلف طرق قياس الوحدات الفيزيائية وفقا للنظام العالمي المستخدم في القياس ، فمثلا تقُاس السرعة بالكيلومتر/ساعة وفقا للنظام الدولي ، كما تقُاس السرعة أيضا بوحدة الميل/ساعة وفقا للنظام الإنجليزي؛ وعند المقارنة بين سرعات مختلفة لابد من الانتباه لوحدات القياس المستخدمة والتدقيق بها ، حيث أنها تفرق فروقا جذرية .
مثال توضيحي لبيان مدى أهمية اختلاف وحدات القياس المستخدمة عند المقارنات
إذا قطعت سيارة ما 100 كيلومتر خلال 30 ثانية ، فيجب العلم بأن سرعة السيارة تساوي خارج قسمة المسافة المقطوعة على الفترة الزمنية المستغرقة ، وتقدر بالكيلومتر/ساعة أو بالمتر/ثانية ، إذا فإن سرعة السيارة تساوي 100 كيلومتر/0 .5 ساعة أو 200 كيلومتر/ساعة .
أقسام السرعة عامة
يتم تقسيم السرعة بشكل عام إلى نوعين ، السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة ؛ أما السرعة المتجهة فنجدها تعبر عن :
السرعة المتجهة المتوسطة وهي تعبر عن مقدار التغير الحادث بالإزاحة مقسوما على الزمن الكلي ، لذلك يتطلب عند حساب مقدار السرعة المتجهة المتوسطة معرفة كل من الموضع الابتدائي والنهائي ، وأيضا الزمن الابتدائي والنهائي من حركة الجسم .
السرعة المتجهة اللحظية وهي السرعة المقصود بها تحديد سرعة الجسم المتحرك ولكن عند لحظة معينة .
طريقة تقدير السرعة المتجهة
السرعة المتجهة هي ناتج خارج قسمة الإزاحة الكلية الحادثة للجسم المتحرك على الزمن الذي استغرقه الجسم في حدوثها ، وتحدد بدقة عالية إذ يتم تحديد المقدار والاتجاه ، للسرعة المتجهة نوعان
سرعة منتظمة “ثابتة” هي السرعة التي لو تحرك بها الجسم فإنه سيقطع نفس الإزاحة في نفس الفترة الزمنية .
سرعة متجهة متوسطة هي السرعة الناتجة عن تغيير سرعة الجسم المتحرك على فترات زمنية مختلفة “سرعة غير منتظمة”
مفهوم السرعة المتجهة
يتم الاعتماد كليا أثناء دراسة المفاهيم الفيزيائية المتعلقة بالحركة على علم الميكانيكا الكلاسيكية ” ، وبالتحديد علم الديناميكا الذي يختص بدراسة علم الحركة بوضوح وتعمق ، إذا فالسرعة المتجهة هي معدل التغير الحادث بموضع الجسم المتحرك بالنسبة من نقطة تحركه الأولية ، وتتناسب السرعة تناسبا عكسيا مع الزمن ، فكلما زادت سرعة الجسم المتحرك باتجاه معين كلما قلت المدة الزمنية التي يستغرقها الجسم ، وتُقاس السرعة بالمتر/ثانية .
مثال توضيحي لمفهوم السرعة المتجهة
إن السرعة المتجهة ما هي إلا كمية فيزيائية متجهة يلزمها للتعبير عنها مقدارا واتجاها ، على سبيل المثال عندما يتم تحديد سرعة سيارة ما ، يتم التعبير عن سرعتها فيُقال أن سرعة السيارة 100كيلومتر في الساعة جنوبا ، أي أن مقدار سرعة هذه السيارة 100كيلومتر ، وأن اتجاه حركتها ناحية الجنوب .
أنواع السرعة المتجهة
يتم وضع أسهم بكميات السرعة المتجهة مع مراعاة اتجاه السهم ليدل على اتجاه سرعة الجسم المتحرك ، ويوجد نوعين من السرعة المتجهة
سرعة خطية وهي ناتج خارج قسمة المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك على الزمن الذي يستغرقه ، وتُقاس بالمتر/ثانية أو بالميل/ثانية .
سرعة الزاوية “السرعة الدورانية” تمثل عدد دورات الجسم المتحرك خلال الفترة الزمنية ، وتُقاس بالدورة الواحدة/ثانية .
الفرق بين السرعة والعجلة “التسارع”
تختلف العجلة عن السرعة اختلافا كليا ، إذ أنها تعبر عن التغير الحادث بمقدار السرعة أو التغير الحادث باتجاه السرعة خلال الوحدة الزمنية ، تقُاس العجلة بوحدة المتر/ثانية مربعة ، أو بوحدة الكيلومتر/ساعة مربعة .
طرق قياس الوحدات الفيزيائية
تختلف طرق قياس الوحدات الفيزيائية وفقا للنظام العالمي المستخدم في القياس ، فمثلا تقُاس السرعة بالكيلومتر/ساعة وفقا للنظام الدولي ، كما تقُاس السرعة أيضا بوحدة الميل/ساعة وفقا للنظام الإنجليزي؛ وعند المقارنة بين سرعات مختلفة لابد من الانتباه لوحدات القياس المستخدمة والتدقيق بها ، حيث أنها تفرق فروقا جذرية .
مثال توضيحي لبيان مدى أهمية اختلاف وحدات القياس المستخدمة عند المقارنات
إذا قطعت سيارة ما 100 كيلومتر خلال 30 ثانية ، فيجب العلم بأن سرعة السيارة تساوي خارج قسمة المسافة المقطوعة على الفترة الزمنية المستغرقة ، وتقدر بالكيلومتر/ساعة أو بالمتر/ثانية ، إذا فإن سرعة السيارة تساوي 100 كيلومتر/0 .5 ساعة أو 200 كيلومتر/ساعة .
أقسام السرعة عامة
يتم تقسيم السرعة بشكل عام إلى نوعين ، السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة ؛ أما السرعة المتجهة فنجدها تعبر عن :
السرعة المتجهة المتوسطة وهي تعبر عن مقدار التغير الحادث بالإزاحة مقسوما على الزمن الكلي ، لذلك يتطلب عند حساب مقدار السرعة المتجهة المتوسطة معرفة كل من الموضع الابتدائي والنهائي ، وأيضا الزمن الابتدائي والنهائي من حركة الجسم .
السرعة المتجهة اللحظية وهي السرعة المقصود بها تحديد سرعة الجسم المتحرك ولكن عند لحظة معينة .
طريقة تقدير السرعة المتجهة
السرعة المتجهة هي ناتج خارج قسمة الإزاحة الكلية الحادثة للجسم المتحرك على الزمن الذي استغرقه الجسم في حدوثها ، وتحدد بدقة عالية إذ يتم تحديد المقدار والاتجاه ، للسرعة المتجهة نوعان
سرعة منتظمة “ثابتة” هي السرعة التي لو تحرك بها الجسم فإنه سيقطع نفس الإزاحة في نفس الفترة الزمنية .
سرعة متجهة متوسطة هي السرعة الناتجة عن تغيير سرعة الجسم المتحرك على فترات زمنية مختلفة “سرعة غير منتظمة”
