محتويات
السرعة الثابتة: حركة منتظمة
تُعرّف السرعة الثابتة بأنها وصف لحركة جسم يقطع مسافات متساوية خلال فترات زمنية متساوية. في هذه الحالة، تكون القيمة العددية للسرعة واتجاهها ثابتين على الدوام. تُطبق هذه الحالة فقط على الأجسام التي تتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة. أمثلة على ذلك بعض الأجسام السماوية البعيدة خارج نظامنا الشمسي والتي لا تتأثر بقوى خارجية. يمكن حساب السرعة الثابتة باستخدام المعادلة التالية:
السرعة = الإزاحة / الفترة الزمنية
حركة متغيرة السرعة: التغيرات في الحركة
تُشير السرعة المتغيرة إلى حركة الأجسام التي تتغير سرعتها في نقاط مختلفة على مسار حركتها. قد يكون هذا التغير في اتجاه السرعة أو في قيمتها العددية أو كليهما معًا. قد يقطع الجسم مسافات غير متساوية في فترات زمنية متساوية، أو العكس. يُقاس مقدار هذا التغير في السرعة بالتسارع. تمثل الكويكبات والمذنبات أمثلة على أجسام تتحرك بسرعة متغيرة بسبب تأثير الجاذبية.
قياس السرعة في لحظة: السرعة اللحظية
تُعرف السرعة اللحظية بأنها متوسط السرعة بين نقطتين على مسار الجسم، عندما تقترب الفترة الزمنية بين هاتين النقطتين من الصفر. بالتقليل الشديد من الفترة الزمنية، يُعتبر الجسم عديم التسارع خلال تلك الفترة القصيرة جدًا. يمكن حساب السرعة اللحظية باستخدام المعادلة التالية:
السرعة اللحظية = النهاية [(ف(ز+Δز) – ف(ز)) / Δز] عندما Δز تؤول إلى الصفر.
أو بشكل مبسط:
السرعة اللحظية = د ف(ز) / دز
حيث:
ف: المسافة، ز: الزمن، Δز: التغير في الزمن، د ف(ز) / دز: مشتقة المسافة بالنسبة للزمن.
السرعة النهائية: حالة خاصة من السرعة
السرعة النهائية هي سرعة ثابتة يصل إليها جسم يسقط بحرية في وسط مثل الهواء أو الماء. جسم يبدأ السقوط من السكون سيزيد من سرعته تدريجيًا حتى يصل إلى سرعته النهائية. أما الجسم الذي يبدأ بسرعة أعلى من سرعته النهائية، فسيتباطأ حتى يصل إلى هذه السرعة. تتحقق السرعة النهائية عندما يصبح التسارع صفراً. المظليون وقطرات المطر أمثلة على أجسام تصل إلى سرعة نهائية.
السرعة المتوسطة: حساب السرعة على فترة زمنية
تُعرف السرعة المتوسطة بأنها التغير في الموضع (الإزاحة) خلال فترة زمنية محددة. يمكن أن تكون موجبة أو سالبة حسب إشارة الإزاحة. يمكن حسابها باستخدام المعادلة التالية:
السرعة المتوسطة = (الموضع النهائي – الموضع الابتدائي) / (الزمن النهائي – الزمن الابتدائي)
السرعة الزاوية: الحركة الدورانية
السرعة الزاوية هي سرعة دوران جسم حول مركز أو نقطة محددة خلال فترة زمنية معينة. تقاس بوحدة راديان/ثانية، لأنها تُقيس التغير في الزاوية بوحدة الزمن. تُعرف أيضًا باسم السرعة الدورانية.
المراجع
ستتم إضافة المراجع لاحقاً.
