بحث عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية

السرعة المتجهة هي الكمية الفيزيائية المتجهة التي تحتاج إلى الاتجاه والمقدار للتعبير عنها، فعندما نقول إن القطار يسير بسرعة 50 كيلومتر / الساعة في الاتجاه الشمالي، فإن مقدار سرعة القطار هو خمسون كيلو متر/ الساعة، بينما الاتجاه الخاص بحركة القطار هو الاتجاه الشمالي.

مقدمة بحث عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية

للحديث عن السرعة المتجهة وأنواعها، علينا أولًا أن نقوم بتعريف السرعة بشكل عام، للتعبير عن السرعة يمكن أن نضرب مثلًا رجل يقنط بجانب احدى المكتبات العامة ويبعد عنها بثلاث شوارع فقط، وأراد هذا الرجل أن قوم باستعارة احدى الكتب الفيزيائية منها، فخرج من شقته مترجلًا عند سعت 03:00 مساءً.

ووصل مدخل المكتبة عند سعت 03:23 مساءً، وبعد انتهائه من الاستعارة قرر أن يعود إلى بيته وذلك عند سعت 03:30 مساءً، ولكن بواسطة احدى سيارات الاجرة، ووصل لبيته في سعة 03:40 مساءً، في مناقشة هذا المثال.

يمكننا أن نخرج بنتيجة واحدة، وهي أن سرعة سير هذا الرجل في عودته أكبر منها اثناء ذهابه، ولهذا فإن السرعة تتزايد عند قطع مسافة محددة في وقت أقل.

والدراسة الفيزيائية للحركة مرتبطة للميكانيكا الكلاسيكية، وهي المهتمة بتدريس علوم الحركة، أو ما يعرف باسم الديناميكا، للتعرف على معنى الحركة بالشكل المُفصّل جدًا، وفي البداية يجب تعريف الموقع الخاص بالجسم على أنه الموضع الخاص بالجسم بالنسبة للنقطة المرجعية المعنية.

والإزاحة له هو أقل مسافة بين الموضع الخاص بالجسم (الموجود قديمًا أو الأصلي) والموضع (الجديد أو الموجود حاليًا)، والمسافة هي الطول الخاص بالمسار الذي تم تحريك الجسم منه.

ويمكن أن نقول إن هناك نوعين من السرعة، وفي الحياة التي نعيشها نقوم باستخدام كلاهما كي نعبر عن شيئًا واحدًا، حيث وجود السرعة المتجهة والسرعة القياسية.

شاهد أيضًا: بحث عن الحركة المتسارعة بالمراجع

السرعة المتجهة النسبية واللحظية

كما ذكرنا في المقدمة أن السرعة المتجهة هي الكمية الفيزيائية التي تكون بحاجة إلى المقدار والاتجاه للتعبير عنها، ويمكن تقسيمها بالشكل العام إلى السرعة المتجهة المتوسطة أو النسبية والسرعة المتجهة اللحظية

السرعة المتجهة النسبية (المتوسطة)

السرعة المتجهة المتوسطة هي حاصل القسمة بين المقدار الخاص بالتغير في الإزاحة والذي يُعبر عنه بالرمز (▲ف)، والوقت الكلي والذي يُعبر عنه بالرمز (J▲)، فإننا سنحتاج للموضوع الابتدائي وللموضوع النهائي، للزمن الابتدائي، وللزمن النهائي، ليكون قانون السرعة المتجهة المتوسطة = ▲ف ÷ ▲J.

السرعة المتجهة اللحظية

وهي السرعة الخاصة بـ سرعة الجسم عند زمن محدد، فمن الممكن أن نعبر عن السرعة المتجهة اللحظية بتجميد الوقت أو الزمن ونقوم بقياس السرعة الخاصة بالجسم بتلك اللحظة.

والسرعة المتجهة اللحظية للجسم يمكن أن نعبر عنها أيضًا عندما نقول إن سرعة هذا الجسم المتجهة هي 5 متر / الثانية في الاتجاه الشمالي الشرقي، وسرعة القياس اللحظي هو المقدر الخاص بالسرعة المتجهة اللحظية وهو 5 متر / الثانية.

السرعة القياسية

السرعة القياسية هي الكمية الفيزيائية القياسية التي لا تحتاج إلا للمقدار حتى يُعبر عنها، وتنقسم إلى نوعين:

سرعة قياسية متوسطة

وهي ناتجة عن حاصل قسمة المسافة، التي تم قطعها خلال احدى الرحلات والزمن الكلي لها

سرعة قياسية لحظية

وهي المقدار الخاص بالسرعة المتجهة اللحظية كما تحدثنا في السابق، وبذكر السرعة القياسية فهذا يعني السرعة القياسية اللحظية.

شاهد أيضًا: تفسير سبب استخدام نظرية الحركة الجزيئية لتفسير سلوك الغازات

الكمية الفيزيائية

يوجد نوعين من الكمية الفيزيائية، وهم:

كميات قياسية

وهي الكميات الفيزيائية التي تحتاج إلى سمة واحدة لتحديدها والمعروفة بالمقدار، فيمكن القول إن الكمية القياسية تحتاج إلى مقدار للتعبير عنها، وبتنفيذ العملة الرياضية إليها فتتم النمط الطبيعي بشكل مألوف للجميع بتنفيذ عمليات حسابية للأرقام الثابتة والحقيقية.

ومن أمثلة الكمية القياسية (الطول، والحجم، والمسافة، والمساحة، والزمن، والسرعة القياسية، والكتلة، والضغط، والكثافة، ودرجة الحرارة، والطاقة، والشغل، والقدرة).

كميات متجهة

وهي الكميات الفيزيائية التي بحاجة إلى سمتين للتعبير عنها وهم (اتجاه – مقدار)، والمتجهات نتمكن من الدراسة والمناقشة والفحص للمشكلات الفيزيائية التي تكون بأبعاد متعددة، بواسطتها يمكننا أن نقسم مشكلة ما لمجموعة من المشكلات البسيطة ذات بعدٍ واحدٍ.

فإننا نحتاج إلى دراسة للمتجهات لنتمكن من التعرف على الكون حولنا، فنحن نعيش بالكون المكون من أربعة أبعاد تقريبًا وهم (البعد الزماني 1، والبعد المكاني 3) والبعد المكاني المكون من ثلاث أبعاد هي (أعلى وأسفل)، و(أمام وخلف)، و(يمين ويسار) ولذلك فإننا لا يمكننا أن نتخلى عن دراسة المتجهات.

بالمقارنة بين كمية متجهة واخرى، يجب أن يكونوا من نوع واحد، فلا يجوز المقارنة بين كمية متجهة وأخرى من نوعان مختلفان، فغير صحيح أن نقوم بمقارنة سرعة متجهة مع التسارع، لأنهم متجهين بأنواع مختلفة، لكن علينا أن نقارن بمقدار كلًا منهما، كما نقوم بالمقارنة بين اتجاه كلًا منهما.

وأيضًا بإجراء العملية الرياضية على كميات متجهة فنقوم بإجراء العملية للسنتين (المقدار والاتجاه)، الأمر الذي يُعقد المتجهات، ولكن الذي يُعقد من تعاملنا مع الكمية المتجهة أكثر من تعاملنا مع الكمية القياسية، هو خضوع الكمية المتجهة للنوع الخاص من القواعد والعمليات الرياضية الخاصة، ومن أمثلة الكميات المتجهة (موقع، إزاحة، سرعة متجهة، تسارع، قوة).

الكميات المعتمدة على اتجاه هي الكميات المتجهة، في حين أن الكميات الغير معتمدة على اتجاه هي الكميات القياسية، ولكن المشكلة التي نقع فيها احيانًا أن كل من الكميتين بحاجة للمقدار للتعبير عنها، فمثلًا السرعة القياسية والسرعة المتجهة، السرعة القياسية تمثل المقدار الخاص بالسرعة المتجهة.

شاهد أيضًا: بحث عن خصائص الموجات جاهز

خاتمة بحث عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية

وبعد أن انتهينا من إعداد بحث عن السرعة المتجهة النسبية واللحظية، فهذا الموضوع يقوم بشرح جزء هام في الفيزياء عليكم فقط مشاركته في جميع وسائل التواصل الاجتماعي للإفادة منه.