مقال عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية، بالإضافة إلى مفاهيم أخرى، وهذا ما كان يفعله الفيزيائيون منذ العصور القديمة حتى النهضة العلمية في أوروبا حتى الوقت الحاضر، وقوانين السرعة والتسارع. في بؤرة الاهتمام على حركة الأشياء التي درسها العلماء في هذا العلم، بما في ذلك السرعة وأنواعها، وفي مقالنا اليوم سنجري هذه الدراسة المهمة للسرعة النسبية واللحظية كجزء أساسي من السرعة وأنواعها.
مقال عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية
في الفيزياء، تعد أسئلة الحركة التي يتعرض لها أي جسم تحت تأثير قوة من أهم الأسئلة التي يتعامل معها هذا العلم، خاصة عندما يتعلق الأمر بحركة الجسم ونقله من مكان إلى آخر. . بالنسبة للأجسام المتحركة، ونتيجة لهذا التبديل في الموضع يجب أن تكون هناك سرعة معينة لها سواء كانت بطيئة أو سريعة، نشرح مفهوم السرعة وأنواعها المختلفة بما في ذلك السرعة النسبية واللحظية.
ابحث عن السرعة
السرعة بشكل عام مصطلح شامل يشمل العديد من أشكال الحياة التي نعرفها، سواء كان الشخص يمشي على أرجل أو سيارة تتحرك على عجلات، فهي ذات سرعة متغيرة ويمكن زيادتها أو إنقاصها، وأولًا قبل أن نتعمق في هذه الدراسة وتفاصيلها نحتاج إلى توضيح مفهوم السرعة ومتى تسمى السرعة بالسرعة.
مفهوم السرعة
يمكن تعريف السرعة في ضوء تعريف الحركة في الأجسام المتحركة على أنها المعدل الذي يتغير به موضع الجسم من موضع إلى آخر، وكتعريف أكثر تفصيلاً، السرعة هي المسافة المقطوعة. لفترة معينة من الوقت، بغض النظر عن الاتجاه الذي يتحرك فيه، وبالتالي تقاس السرعة بالأمتار في الثانية، إذا قلنا أن شخصًا سار ثلاثة أمتار في ثلاث ثوانٍ، أي أنه سار مترًا واحدًا كل ثانية، لذلك هذه سرعته.
الفرق بين السرعة والسرعة
في الفيزياء، تصف كل من السرعة والسرعة سرعة الجسم، ولكن يكمن الاختلاف بينهما في النقاط التالية
- السرعة هي السرعة التي يتحرك بها الجسم على طول المسار، على سبيل المثال، تصف 50 كم / ساعة السرعة التي تتحرك بها السيارة على طول الطريق، لذا فإن السرعة هي قيمة قياسية، مما يعني أنه يمكن وصفها بقيمة عددية.
- السرعة هذه هي سرعة الجسم واتجاهه، على سبيل المثال، يصف 50 كم / ساعة غربًا السرعة التي تتحرك بها السيارة، لذا فإن السرعة عبارة عن كمية متجهة تعتمد على الاتجاه والحجم.
أنواع السرعة
تعتمد السرعة على الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم حيث أنها تتضمن سرعة ذلك الجسم بالإضافة إلى الاختلاف بين نقطة انطلاقه وأين ينتهي ويمكننا استخدام نفس وحدات السرعة عند قياس السرعة ولكن مع مراعاة ذلك الاتجاه، وبناءً عليه تنقسم السرعة إلى الأنواع التالية
- السرعة المنتظمة عندما يقطع الجسم نفس المسافة في فترات زمنية متساوية.
- السرعة الموحدة عندما يسافر جسم ما مسافات مختلفة في فترات زمنية متساوية.
- متوسط السرعة السرعة الثابتة التي يقطع بها الجسم نفس المسافة في وقت معين.
- السرعة اللحظية عندما يقطع الجسم نفس المسافة في فترات زمنية غير متساوية.
- السرعة النسبية هذا هو الفرق الاتجاهي بين سرعات جسمين.
تصف الكميات الفيزيائية السرعة
في الفيزياء، يمكن وصف حركة الأشياء، أو يمكن وصف تحريك الأشياء باستخدام الكلمات والعبارات مثل التحرك بسرعة، والتوقف، والإبطاء، والتسريع، والتدوير، وما إلى ذلك. يمكن أيضًا توسيع قائمة المفردات هذه باستخدام كلمات مثل المسافة، الإزاحة والسرعة والتسارع، لكن هذه الكلمات مرتبطة بقيمها الرياضية. بالمعنى الدقيق للكلمة، يمكن تقسيم الكميات الرياضية المستخدمة لوصف حركة الأشياء إلى فئتين متجه أو كمية قياسية.
الفرق بين الكمية العددية وكمية المتجه للسرعة
يمكن تمييز هاتين الفئتين عن بعضهما البعض من خلال تعريفاتهما المختلفة
- كمية السرعة القياسية الكميات الموصوفة بالكامل بالحجم وحده، بغض النظر عن الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم على طول مساره، وتسمى أيضًا الكمية القياسية.
- مقدار متجه السرعة الكميات الموصوفة بالكامل بالحجم والاتجاه، أي أنها مجموع القيمة العددية والاتجاه معًا، واتجاه متجه السرعة هو ببساطة نفس اتجاه حركة الجسم.
السرعة النسبية
باختصار، يدور مفهوم الحركة النسبية أو السرعة النسبية حول فهم إطار مرجعي، ويمكن اعتبار الإطار جريدة الساعةي على أنه حالة حركة مراقب لحدث ما، وقد نواجه حالات يكون فيها كائن واحد أو أكثر تتحرك في إطار مرجعي غير ثابت فيما يتعلق بمراقب آخر، على سبيل المثال، يعبر قارب نهرًا متدفقًا بسرعة معينة، أو تقابل طائرة الريح أثناء التحرك، وفي جميع هذه الحالات، لوصف الحركة الكلية لـ كائن، علينا أن نأخذ في الاعتبار تأثير البيئة على الكائن، وبالتالي فإن السرعة النسبية هي فرق المتجه بين سرعات الجسمين.
مثال جيد على السرعة النسبية
على سبيل المثال، عندما نركب سيارة أو حافلة أو قطارًا، نرى الأشجار والمباني والمزيد في الخارج تتحرك بعيدًا، لكنها في الواقع لا تتحرك للخلف، بينما الركاب المرافقون لنا في القطار، والذين يتحركون، يبدو لنا أنه يتحرك. مازلنا على الرغم من حركتهم والسبب هو أننا في نظام الإحداثيات لدينا نتحرك نحن والركاب الآخرون معًا، مما يعني أنه لا توجد سرعة نسبية بيننا وبين الركاب، والأشجار ثابتة أثناء الحركة، لذا فهي تتحرك بسرعة نسبية نحونا وغيرها. ركاب، وهذه السرعة النسبية هي فرق السرعة بيننا وبين الشجرة.
القانون والمعادلة لحساب السرعة النسبية
دعنا نتخيل جسمين أ و ب يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض، كمثال لشجرة وراكب في قطار، السرعة النسبية هي السرعة التي سيظهر بها الجسم أ للمراقب كجسم ب، والعكس بالعكس، يكون المتجه بين سرعات الجسمين ويظهر كالتالي
- السرعة النسبية \ u003d (سرعة الجسم أ) – (سرعة الجسم ب)
- وكذلك المعادلة الحسابية Vab = Va -Vb
مثال تطبيقي للقانون والمعادلة لحساب السرعة النسبية
إذا كانت لدينا دراجة نارية تسير على طريق سريع بسرعة 120 كم / ساعة وتتجاوز سيارة تسير بسرعة 90 كم / ساعة من وجهة نظر أحد الركاب في السيارة، فما هي سرعة الدراجة النارية
- الحل سرعة الدراجة النارية هي سرعة الكائن الأول Va وسرعة السيارة هي سرعة الكائن الثاني Vb و Vab هي سرعة الدراجة النارية من منظور الراكب في السيارة. ، وبتطبيق هذه المشكلات على المعادلة Vab = Va -Vb، يكون الحل Vab = 120-90 = 30 km / h.
سرعة لحظية
كتعريف بسيط وموجز، السرعة اللحظية هي سرعة الجسم في نقطة زمنية معينة، أو بعبارة أخرى، هي سرعة جسم متحرك في نقطة زمنية معينة، وإذا كان للجسم متجه منتظم السرعة التي عرفناها من قبل، يمكن أن تكون السرعة اللحظية هي نفسها، مثل سرعتها القياسية. يتم وصف السرعة اللحظية في أي وقت أيضًا على أنها مقدار السرعة اللحظية في تلك النقطة الزمنية.
الفرق بين السرعة اللحظية ومتوسط السرعة
عادة ما يتم تعريف السرعة اللحظية بشكل مشابه جدًا لمتوسط السرعة، حيث يكون متوسط السرعة والسرعة اللحظية قريبين من نفس الوحدة، عندما تكون السرعة ثابتة أو يكون التسارع صفرًا، ولكن في السرعة اللحظية، تضيق الفترة الزمنية أكثر، جوهر الفرق بينهما هو أن متوسط السرعة لفترة زمنية معينة هو إجمالي الإزاحة مقسومًا على الوقت الإجمالي، نظرًا لأن هذه الفترة الزمنية تميل إلى الصفر، والسرعة اللحظية، وعلى الرغم من أن الإزاحة تميل أيضًا إلى الصفر، إلا أن حد نسبة الإزاحة إلى الوقت لا يساوي صفرًا. يتم حساب السرعة اللحظية بقسمة الإزاحة على الوقت في تلك اللحظة أو النقطة الزمنية.
اشتقاق القانون ومعادلة السرعة اللحظية
السرعة ككمية متجهة، يمكن قياسها بطريقتين، الأولى بالسرعة المتوسطة والأخرى بالسرعة اللحظية، الصيغة الأولى هي متوسط السرعة = ∆S / T، وهنا S هي المسافة المقطوعة و T هي فترة السفر، ولكن إذا أردنا معرفة معادلة السرعة اللحظية، لا يمكن لمتوسط السرعة أن يخبرنا كيف تتغير سرعة جسم ما في أوقات معينة، والسرعة اللحظية من اسمه هي سرعة جسم متحرك عند نقطة معينة الوقت، ومن الناحية الرياضية يمكن تعريفه على النحو التالي
- ليم ∆T → 0 ∆S / ∆T = dS / dT
- Dst = Ds ÷ Dt يُشار أيضًا إلى السرعة اللحظية بواسطة VT و VT = Ds ÷ Dt.
هذه هي سرعة الجسم المحسوبة في أقصر لحظة، بناءً على الفترة الزمنية ΔT التي تميل إلى الصفر، و dS / dT هي مشتق متجه الإزاحة S بالنسبة إلى الوقت T، والسرعة اللحظية عند نقطة معينة. يتم حساب اللحظة عن طريق استبدال قيمة متغير الوقت المقابل. في مشتق معادلة الإزاحة، لأول مرة يمكن لحساب التفاضل والتكامل الذي طوره السير إسحاق نيوتن ولايبنيز حساب التغييرات الصغيرة بمرور الوقت من خلال دمج مفاهيم النهاية والمشتق، تتطلب المعادلة أعلاه معرفة كيفية حساب المشتق.
مثال تطبيقي للقانون لحساب السرعة اللحظية
رصاصة مطلقة في الفضاء تتحرك في خط مستقيم ومعادلتها الحركية هي S
- الحل نعلم أن معادلة الحركة هي S
البحث الناتج عن طريق السرعة النسبية واللحظية
في هذه الدراسة، رأينا مدى أهمية تفسير القيم الفيزيائية بدقة شديدة، والسرعة النسبية واللحظية هي تمثيل تطبيقي لدقة هذا التفسير، بما في ذلك التعاريف المختلفة لها، وكذلك القوانين والمعادلات الصارمة الخاصة بها. وهذا ما شرحناه بشكل كامل في هذه الدراسة، بالإضافة إلى توضيح الفروق بين السرعة والسرعة، وكذلك أوجه التشابه والاختلاف بين مصطلحي السرعة النسبية واللحظية من جهة، والمصطلحات الأخرى ذات الصلة، من جهة أخرى.
مقال عن السرعة النسبية واللحظية pdf
في الفيزياء، تعد السرعة والتسارع من بين أهم مجالات البحث في حركة الأجسام، بما في ذلك السرعة النسبية واللحظية، ونظراً لأهمية هذا البحث، نقدمه كملف pdf قابل للتنزيل ليظل مرجعًا يمكن الرجوع إليه عند الضرورة.
ابحث عن مستند السرعة النسبية واللحظية
عندما يتعلق الأمر بالبحث العلمي، يمكن استخدام الملفات جريدة الساعةية بعدة طرق مختلفة، ونظراً للحاجة إلى هذا البحث في الفيزياء، فإننا نقدمها كملف مستند قابل للتنزيل “”، كرابط يمكن استخدامه كملف Word، أو طباعتها على الورق كمرجع أرشيفي مكتوب.
بهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالتنا بعنوان “التحقيق في السرعة النسبية واللحظية” والتي قمنا فيها بإجراء هذا التحقيق الهام للسرعة النسبية واللحظية، بما في ذلك تعريفاتها وقوانينها ومعادلاتها، مع الأمثلة التوضيحية والاختلافات بينهم. . شروط مماثلة لهذين المصطلحين.