مخزن أكبر مرجع عربي للمواضيع و المقالات

ابحث عن أي موضوع يهمك

لقياس السرعه يجب معرفة

بواسطة: نشر في: 8 سبتمبر، 2022
مخزن

لقياس السرعه يجب معرفة

(المسافة والزمن) وهما أهم قيمتان يحب أن تعرفهم لقياس سرعة أي جسم متحرك لأي مسافة محددة.

  • قانون قياس السرعة: هو قيمة المسافة المقطوعة مقسومة على زمن قطعها يصبح الناتج هو قيمة السرعة.
    • على سبيل المثال لقياس سرعة شخص يركض وقطع مسافة 20 متر في خلال زمن 10 ثانية تصبح سرعته هي 2 متر في الثانية.
  • يجب الوضع في الاعتبار أن قانون قياس السرعة يعمل في حساب سرعة الحركة المستقيمة المنتظمة لفترة زمنية معينة.
  • أما للحصول على نتائج أفضل وأكثر دقة في قياس السرعة يجب معرفة بعض التفاصيل الهامة مثل:
    1. تفاصيل الجسم المتحرك مثل (الوزن والأبعاد).
    2. تفاصيل الطريق ونسبة الحركة بسرعة منتظمة.
    3. تفاصيل العوامل الأخرى مثل: (اتجاهات الحركة وسرعة الرياح واتجاهاته).

تعريف السرعة ومكتشفها

  • السرعة:
    • هي قياس معدل المسافة بالنسبة للزمن.
    • هي مجموعة مواد فزيائية موجهة الحركة (يتم قياسها عن طريق المقدار والاتجاه).

مكتشف معدل قياس السرعة

يُعتبر عالم الفلك الفيزيائي الإيطالي جاليليو جاليلي هو أول من قام بوضع معدل قياس السرعة عن طريق قياس المسافة المقطوعة والتوقيت الزمني الذي تم استهلاكه لقطع هذه المسافة وقام بتعريف السرعة بالمعادلة الآتية:
معادلة قياس السرعة: مقدار المسافة المرموز لها (م) مقسومة على مقدار الزمن المرموز لها (ز) والناتج هو السرعة المرموز لها (ع).

لقياس السرعه يجب معرفة
صورة توضح معادلة جاليليو جاليلي لقياس السرعة

أعلى سرعة في الكون

طبقاً لقانون النسبية الخاصة فأن أعلى سرعة في الكون هي (c) وهي رمز للتعبير عن سرعة الضوء ومع ذلك فهو ليس بدقة متناهية.

  • أعلى سرعة في الكون هي سرعة الضوء في الفراغ ويرمز لها (c) بدقة (299,792,458 متر في الثانية) وهي تعادل سرعة الدوران حول الأرض سبع مرات خلال ثانية واحدة.
  • لا يُمكن لأي مادة الوصول إلى نفس سرعة الضوء، لأن ذلك يتطلب مقداراً لا نهائياً من الطاقة.

لحساب سرعة الجسم لا بد من معرفة

المسافة والوقت
يتم تحديد المسافة التي تم قطعها في خلال فترة زمنية محددة.

السرعة اللحظية

مما يعني أن سرعة 60 كم في الساعة هي نفسها سرعة 1 كم في الدقيقة بصورة ثابتة ومنتظمة.
سرعة 120 كم في الساعة هي نفس سرعة 2 كم في الدقيقة بنفس طريقة الحركة.

متوسط السرعة

مع اختلاف المسافات والسرعات مثل قيادة السيارة حين يمكن أن تتحرك بسرعة 60 كم في الساعة لمدة 15 دقيقة بشكل متنظم وبدون توقف بذلك تكون النتيجة هي قطع مسافة 15 كم في هذه الفترة الزمنية.

  • عندما تتحرك بسرعة 30 كم في الساعة لمدة 10 دقيقة بنفس شكل الحركة تكون النتيجة هي قطع مسافة 5 كم في هذه الفترة الزمنية.
  • عندما تتحرك بسرعة 120 كم في الساعة لمدة 20 دقيقة تكون النتيجة هي قطع مسافة 40 كم خلالها.
  • عندما يتم قطع مسافة مقدراها 320 كم في فترة من الزمن 4 ساعات فإن السرعة هي 80 كم في الساعة.
  • عند قسمة المسافة بالكيلو متر علي الزمن بالساعات فإن الناتج هوة السرعة بالكيلومتر في الساعة.

وحدة قياس السرعة

أقرب مثال على ذلك هي لافتات المرور لتنبيه السائقين بعدم تجاوز السرعة القصوى المحددة لكل طريق.

  • يتم قياس سرعة السيارات وغيرها من وسائل النقل عادة بوحدة الكيلومتر في الساعة.

النظام العالمي لقياس السرعة

يُعتبر استخدام وحدة الكيلومتر في الساعة هي الأكثر شيوعاً رغم أن الوحدة الأساسية هي المتر في الثانية.

  • الوحدة الأساسية هي المتر بالثانية ويرمز لها: (م/ث) أو (م ث^-1).
  • استعمال الكيلومتر في الساعة ويرمز لها (كم/س) لقياس السرعات المتوسطة مثل سرعة والسيارات والقطارات والطائرات والصواريخ وغيرها.
  • في المقاييس الكونية (يتم قياس سرعة حركة الأجرام السماوية مثل حركة أجرام النظام الشمسي والكواكب والنجوم والمجرات في الفضاء الخارجي لكوكب الأرض) يتم استخدام وحدة الكيلومتر في الثانية ويرمز لها (كم/ث).
    • وحدة الميل في الثانية ويرمز لها (ميل/ث أو م/ث) فقط لأن الوحدات الأخرى تُصبح قيمتها أصغر بكثير ولن تنفع في تحديد النتائج بدقة.
  • في المجال البحري يتم قياس سرعة التيارات المائية والرياح والسفن والغواصات بالميل البحري في الساعة (العقدة) ويرمز لها (م/ب أو ع).
  • الميل البحري يساوي: 1.853 كيلومتر في الساعة أو ما يزيد عن 0.5 متر في الثانية.
    • يمكن لسفينة أو غواصة سرعتها (15 عقدة) أن تسير بسرعة (15 ميل بحري في الساعة).
      • وهي مسافة تساوي 27.795 كيلومتر في الساعة تقريباً.

رموز وحدات قياس السرعة العالمية

  • متر في الثانية الرمز: (m s−1 أو m/s).
  • كيلومتر في الساعة الرمز: (km/h).
  • ميل في الساعة الرمز: (mi/h أو mph).
  • (العقدة) الميل بحري في الساعة الرمز: (kn أو kt).
  • قدم في الثانية الرمز: (fps أو ft/s).
  • سرعة الضوء في الفراغ الرمز: (c = 299 792 458 m/s).

هنا جدول يوضح قيمة التحويل من وإلى وحدات السرعة المختلفة:

الوحدةمتر في الثانيةكيلومتر في الساعةميل في الساعةميجابايت في الساعةقدم في الثانية
 1 م/ث =13.62.236,9361.943,8443.280,840
1  كم/س =0.277,77810.621,3710.539,9570.911,344
1  ميل/س =0.447,041.609,34410.868,9761.466,667
 1 م.ب/س =0.514,4441.8521.150,77911.687,810
 1 ق/ث =0.304,81.097,280.681,8180.592,4841

المراجع

1

2

لقياس السرعه يجب معرفة

جديد المواضيع