## بحث عن السرعة

تُعرف السرعة في الفيزياء بأنها المعدل الزمني لتغير المسافة، وهي كمية قياسية تُعبّر عن مدى سرعة الجسم في تغير موقعه. ولكن، من المهم التمييز بين السرعة والسرعة المتجهة (السرعة اللحظية) :

1. السرعة (Speed):

*

تعريفها:

هي كمية قياسية تُشير إلى مدى سرعة حركة الجسم بغض النظر عن اتجاه حركته. تقاس بوحدة المسافة مقسومة على الزمن، مثل متر/ثانية (م/ث) أو كيلومتر/ساعة (كم/س) أو ميل/ساعة (ميل/س).
*

حسابها:

يتم حسابها بقسمة المسافة الكلية المقطوعة على الزمن الكلي الذي استغرقه الجسم لقطع هذه المسافة. الصيغة الرياضية: السرعة = المسافة / الزمن.
*

أمثلة:

سيارة تسير بسرعة 60 كم/س، شخص يمشي بسرعة 5 كم/س، قطار يسير بسرعة 100 كم/س. لاحظ أن هذه الأرقام لا تُشير إلى اتجاه الحركة.

2. السرعة المتجهة (Velocity):

*

تعريفها:

هي كمية متجهة تُشير إلى مدى سرعة حركة الجسم واتجاه حركته. تُقاس بنفس الوحدات المستخدمة في السرعة (م/ث، كم/س، إلخ)، ولكنها تتضمن أيضاً اتجاه الحركة.
*

حسابها:

يتم حسابها بقسمة الإزاحة (وهي أقصر مسافة بين النقطة الأولية والنقطة النهائية للحركة) على الزمن الكلي. الصيغة الرياضية: السرعة المتجهة = الإزاحة / الزمن.
*

أمثلة:

طائرة تسير بسرعة 800 كم/س شرقاً، كرة تُرمى بسرعة 20 م/ث لأعلى. هنا، نُحدد كل من مقدار السرعة واتجاهها.

أنواع السرعة:

*

السرعة المتوسطة:

هي إجمالي المسافة المقطوعة مقسومة على إجمالي الزمن المستغرق.
*

السرعة اللحظية:

هي السرعة في لحظة زمنية معينة. يمكن تصورها كحد السرعة المتوسطة عندما يؤول الزمن إلى الصفر.
*

السرعة الزاوية:

هي معدل تغير الزاوية بالنسبة للزمن، وتُستخدم في وصف الحركة الدورانية.
*

سرعة الصوت:

هي سرعة انتشار الصوت في وسط معين.

عوامل تؤثر على السرعة:

تتأثر السرعة بعدة عوامل، منها:

*

القوة المؤثرة على الجسم:

كلما زادت القوة المؤثرة على الجسم، زادت سرعته.
*

كتلة الجسم:

كلما زادت كتلة الجسم، قلّت سرعته عند تطبيق نفس القوة.
*

احتكاك الجسم بالوسط المحيط:

يُقلل الاحتكاك من سرعة الجسم.
*

الجاذبية:

تؤثر الجاذبية على سرعة الأجسام الساقطة.

أهمية دراسة السرعة:

تُعتبر دراسة السرعة أساسية في العديد من المجالات، منها:

*

الفيزياء:

فهم الحركة والظواهر الفيزيائية المختلفة.
*

الهندسة:

تصميم وتطوير المركبات والآلات.
*

الفلك:

دراسة حركة الكواكب والنجوم.
*

الرياضيات:

نمذجة الحركة وحل المسائل الرياضية المتعلقة بها.


في الختام، يُعد مفهوم السرعة أساسياً لفهم الحركة في الفيزياء، وتطبيقاته واسعة النطاق في العديد من المجالات العلمية والهندسية. والتفرقة بين السرعة والسرعة المتجهة أمر بالغ الأهمية لفهم دقيق للحركة.