التحصيلي

اختبار التحصيل الدراسي — المسار العلمي

الميكانيكا
٤

القسم ٢ · الميكانيكا — الموضوع ٤ من ١٧

السرعة والسرعة النسبية

تُميَّز ثلاث كميّاتٍ للسرعة:

  • السرعة
    • المتجهة المتوسطةالإزاحة ÷ الزمن (متجهة)
      • وتساوي ميل منحنى (الموقع − الزمن)
    • المتوسطة (القياسية)المسافة ÷ الزمن
      • وهي القيمة المطلقة للسرعة المتجهة المتوسطة
    • المتجهة اللحظيةمقدار السرعة واتجاهها عند لحظةٍ معيّنة

السرعة المتوسطة هي الإزاحة (أو المسافة) مقسومةً على الزمن:

v = dt
vm/sالسرعة المتوسطة
dmالمسافة الكلية
tsالزمن الكلي
مثالقطعت سيارةٌ 180 km في 3 h، فما سرعتها المتوسطة؟
v = dt
v = 1803 = 60 km/h

ولرحلةٍ بمرحلتين مختلفتي السرعة، السرعة المتوسطة = إجمالي المسافة على إجمالي الزمن:

v = v₁·t + v₂·tt + t
تنبيه

💡 التحويل: من m/s إلى km/h اضرب في 3.6، والعكس اقسم على 3.6.

السرعة النسبية سرعةُ جسمٍ بالنسبة لجسمٍ آخر (متحرك أو ساكن): باتجاه حركة الوسيلة تُجمع السرعتان، وبالاتجاه المعاكس تُطرحان.

مثالراكبٌ يمشي 10 m/s داخل قطارٍ سرعته 80 m/s؛ فما سرعته النسبية للأرض؟
الحل: نحو المقدمة تُجمع السرعتان، ونحو المؤخرة تُطرحان.
80 + 10 = 90 m/s
8010 = 70 m/s
80 m/s10 m/s90 m/s80 m/s10 m/s70 m/s
السرعة النسبية: راكب يمشي 10 m/s داخل قطار سرعته 80 m/s؛ نحو المقدمة تُجمع السرعتان (v = 80 + 10 = 90 m/s)، ونحو المؤخرة تُطرحان (v = 80 − 10 = 70 m/s).

أمثلة على «السرعة والسرعة النسبية»

مثال ١

يمشي راكب بسرعة 2 m/s نحو مقدمة قطار يتحرك بسرعة 18 m/s في الاتجاه نفسه، فما سرعة الراكب بالنسبة للأرض بوحدة m/s؟

توقّع الإجابة أولًا:

قدّام | منصة التدريب على اختبارات القدرات والتحصيلي وموهبة