ما متوسط السرعة بوحدة م/ث من أ إلى ب؟

ما متوسط السرعة بوحدة م/ث من أ إلى ب؟

ما متوسط السرعة بوحدة م/ث من أ إلى ب؟ ، حيث إن إجابة هذا السؤال تعتمد على القوانين الفيزيائية لحساب سرعة الأجسام، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن سرعة الأجسام، كما وسنوضح بالخطوات التفصيلية طريقة تطبيق القانون لحساب السرعة.

ما متوسط السرعة بوحدة م/ث من أ إلى ب؟

إن متوسط السرعة بوحدة متر/ثانية من النقطة أ إلى النقطة ب هي حوالي 1.33 متر/ثانية، حيث أن السرعة هي مقدار المسافة التي يقطعها الجسم في فترة زمنية محددة، وتعبر السرعة عن معدل التغير في المسافة بالنسبة للزمن اللازمة لقطع هذه المسافة، ولحساب السرعة يتم قسمة المسافة التي قطعها الجسم بوحدة المتر على الزمن الذي إستغرقه الجسم لقطع هذه المسافة بوحدة الثانية، وفي ما يلي الصيغة الرياضية للقانون الفيزيائي المستخدم في حساب السرعة، وهو كالأتي:[1]

السرعة = التغير في المسافة ÷ التغير في الزمن
السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الزمن

وفي ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة حساب سرعة الأجسام:

  • المثال الأول: حساب متوسط سرعة جسم قطع مسافة 20 كيلومتر في زمن قدره 65 دقيقة فقط
    طريقة الحل:
    يجب أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة المتر وتحويل الدقائق إلى ثواني لينتج ما يلي:
    1 كيلومتر = 1000 متر
    20 كيلومتر = 20000 متر
    1 دقيقة = 60 ثانية
    65 دقيقة = 3900 ثانية
    السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الزمن
    السرعة = 20000 ÷ 3900
    السرعة = 5.12 متر / ثانية
  • المثال الثاني: حساب الزمن اللازم لسيارة تسير بسرعة 25 متر / ثانية لقطع مسافة 16 كيلومتر
    طريقة الحل:
    يجب أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة المتر لينتج ما يلي:
    1 كيلومتر = 1000 متر
    16 كيلومتر = 16000 متر
    السرعة = 25 متر / ثانية
    السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الزمن
    الزمن = Δ المسافة ÷ السرعة
    الزمن = 16000 ÷ 25
    الزمن = 640 ثانية
    الزمن ≈ 10.6 دقيقة
  • المثال الثالث: حساب المسافة التي قطعتها دراجة هوائية تسير بسرعة 9 متر / ثانية خلال زمن قدره ساعة الا ربع
    طريقة الحل:
    يجب أولاً تحويل الساعات إلى ثواني لينتج ما يلي:
    1 ساعة = 3600 ثانية
    0.75 ساعة = 2700 ثانية
    السرعة = 9 متر / ثانية
    السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الزمن
    المسافة = السرعة × Δ الزمن
    المسافة = 9 × 2700
    المسافة = 24300 متر
    المسافة ≈ 24.3 كيلومتر
  • المثال الرابع: حساب متوسط سرعة طيارة قطعت مسافة 400 كيلومتر في زمن قدره 30 دقيقة فقط
    طريقة الحل:
    يجب أولاً تحويل وحدة الكيلومتر إلى وحدة المتر وتحويل الدقائق إلى ثواني لينتج ما يلي:
    1 كيلومتر = 1000 متر
    400 كيلومتر = 400000 متر
    1 دقيقة = 60 ثانية
    30 دقيقة = 1800 ثانية
    السرعة = Δ المسافة ÷ Δ الزمن
    السرعة = 400000 ÷ 1800
    السرعة = 222.2 متر / ثانية

شاهد ايضاً: هل تسقط جميع الاجسام بالسرعة نفسها

قانون حساب التسارع

يمكن حساب التسارع للأجسام التي تسير بسرعة غير منتظمة فقط، حيث إن التسارع هو معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن، ويتم حساب التسارع من خلال القانون الفيزيائي الذي يعبر عن معدل السرعة بالنسبة لمعدل الزمن أثناء الحركة، وفي ما يلي القانون الفيزيائي المستخدم في حساب تسارع الأجسام المتحركة بسرعة غير منتظمة، وهو كالأتي:[2]

التسارع = التغير في السرعة ÷ التغير في الزمن
التسارع = ( السرعة النهائية – السرعة البدائية ) ÷ معدل التغير في الزمن
ت = ( ع2 – ع1 ) ÷ ( ز2  – ز1 )

حيث إن:

  • ت ← التسارع: وهو معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن ووحدته متر/ثانية².
  • ع1 ← السرعة البدائية: وهي مقدار السرعة البدائية وتقاس بوحدة متر/ثانية.
  • ع2 ← السرعة النهائية: وهي مقدار السرعة النهائية وتقاس بوحدة متر/ثانية.
  • ز1 ← الزمن الأولي: وهو مقدار الزمن عند قياس السرعة البدائية ووحدته الثانية.
  • ز2 ← الزمن النهائي: وهو مقدار الزمن عند قياس السرعة النهائية ووحدته الثانية.

وفي ما يلي بعض الأمثلة العملية على طريقة حساب تسارع الأجسام المتحركة بسرعة غير منتظمة:

  • المثال الأول: حساب تسارع جسم زاد سرعته من 25 متر/ثانية إلى سرعة 32 متر/ثانية في زمن قدره 5 ثواني
    طريقة الحل:
    السرعة البدائية = 25 متر / ثانية
    السرعة النهائية = 32 متر / ثانية
    معدل التغير في الزمن = 5 ثواني
    التسارع = ( السرعة النهائية – السرعة البدائية ) ÷ معدل التغير في الزمن
    التسارع = ( 32 – 25 ) ÷ 5
    التسارع = ( 7 ) ÷ 5
    التسارع = 1.4 متر / ثانية²
  • المثال الثاني: حساب تسارع طيارة زادت سرعتها من 10 متر/ثانية إلى سرعة 120 متر/ثانية في زمن قدره 9 ثواني
    طريقة الحل:
    السرعة البدائية = 10 متر / ثانية
    السرعة النهائية = 120 متر / ثانية
    معدل التغير في الزمن = 9 ثواني
    التسارع = ( السرعة النهائية – السرعة البدائية ) ÷ معدل التغير في الزمن
    التسارع = ( 120 – 10 ) ÷ 9
    التسارع = ( 110 ) ÷ 9
    التسارع = 12.2 متر / ثانية²
  • المثال الثالث: سيارة كانت تسير بسرعة 20 متر/ثانية وبعد مرور 3 ثواني ضغط السائق على المكابح حتى توقف تماماً بعد مرور 6 ثواني، أحسب مقدار تسارع السيارة أثناء الضغط على المكابح
    طريقة الحل:
    السرعة البدائية = 20 متر / ثانية
    السرعة النهائية = 0 متر / ثانية
    معدل التغير في الزمن = الزمن النهائي – الزمن البدائي
    معدل التغير في الزمن = 6 – 3
    معدل التغير في الزمن = 3 ثواني
    التسارع = ( السرعة النهائية – السرعة البدائية ) ÷ معدل التغير في الزمن
    التسارع = ( 0 – 20 ) ÷ 3
    التسارع = ( -20 ) ÷ 3
    التسارع = -6.6 متر / ثانية²
    إشارة السالب تعني أن السيارة في حالة تباطؤ بدلاً من التسارع.

شاهد ايضاً: من طرق تغيير تسارع الأجسام زيادة سرعة الجسم

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا ما متوسط السرعة بوحدة م/ث من أ إلى ب؟، كما ووضحنا بالتفصيل كيفية حساب سرعة الأجسام المتحركة، بالإضافة إلى توضيح كيفية حساب تسارع الأجسام المتحركة بسرعة غير منتظمة، وذكرنا العديد من الأمثلة على طريقة تطبيق قوانين السرعة والتسارع للأجسام.

المراجع

  1. ^khanacademy.org , What is velocity , 7/3/2021
  2. ^physicsclassroom.com , Acceleration , https://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Acceleration

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *