← 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
- المتجهة المتوسطةالإزاحة ÷ الزمن (متجهة)
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·t₁ + v₂·t₂t₁ + t₂
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
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: