الاختلافات بين السرعة والسرعة (مع أمثلة) - جسدي - بدني - 2026

توجد الاختلافات بين السرعة والسرعة ، على الرغم من أن كلاهما مرتبطان بكميات مادية. في اللغة العامة ، يتم استخدام مصطلح واحد أو الآخر بالتبادل كما لو كانا مترادفات ، ولكن في الفيزياء من الضروري التمييز بينهما.

تحدد هذه المقالة كلا المفهومين ، وتشير إلى الاختلافات ، وتشرح ، باستخدام الأمثلة ، كيف ومتى يتم تطبيق أحدهما أو الآخر. للتبسيط ، نعتبر الجسيم متحركًا ومن هناك سنراجع مفاهيم السرعة والسرعة.

الشكل 1. سرعة وسرعة جسيم يتحرك في منحنى. الإعداد: ف. زاباتا.

الفروق بين السرعة والسرعة

	سرعة	سرعة
تعريف	إنها المسافة المقطوعة لكل وحدة زمنية	إنه الإزاحة (أو تغيير الموضع) في كل وحدة زمنية
الرموز	الخامس	الخامس
نوع الكائن الرياضي	تسلق	المتجه
الصيغة (لفترة زمنية محدودة) *	ت = Δs / t	ت = r / Δt
الصيغة (لفترة زمنية معينة) **	ت = دس / دت = ق '(ر)	ت = د / دت = ص '(ر)
شرح الصيغة	* طول المسار المقطوع مقسومًا على الفترة الزمنية المستخدمة لقطعه. ** في السرعة اللحظية ، تميل الفترة الزمنية إلى الصفر. ** العملية الحسابية هي مشتق من قوس المسار كدالة للوقت فيما يتعلق باللحظة t من الزمن.	* إزاحة المتجه مقسومة على الفترة الزمنية التي حدث فيها النزوح. ** عند السرعة اللحظية ، يميل الفاصل الزمني إلى الصفر. ** العملية الحسابية هي مشتق من وظيفة الموضع فيما يتعلق بالوقت.
مميزات	للتعبير عنها ، مطلوب فقط رقم حقيقي موجب ، بغض النظر عن الأبعاد المكانية التي تحدث فيها الحركة. ** السرعة اللحظية هي القيمة المطلقة للسرعة اللحظية.	قد يتطلب الأمر أكثر من رقم حقيقي (موجب أو سلبي) للتعبير عنه ، اعتمادًا على الأبعاد المكانية التي تحدث فيها الحركة. ** معامل السرعة اللحظية هو السرعة اللحظية.

أمثلة ذات سرعة موحدة على مقاطع مستقيمة

تم تلخيص جوانب مختلفة من السرعة والسرعة في الجدول أعلاه. وبعد ذلك ، لاستكمال ، ضع في الاعتبار العديد من الأمثلة التي توضح المفاهيم المعنية وعلاقاتها:

- مثال 1

افترض أن نملة حمراء تتحرك على طول خط مستقيم وفي الاتجاه الموضح في الشكل أدناه.

الشكل 2. نملة على طريق مستقيم. المصدر: F. Zapata.

بالإضافة إلى ذلك ، تتحرك النملة بشكل موحد بحيث تقطع مسافة 30 ملم في فترة زمنية قدرها 0.25 ثانية.

أوجد سرعة النملة وسرعتها.

المحلول

تُحسب سرعة النملة بقسمة المسافة المقطوعة على الفترة الزمنية Δt.

v = Δs / t = (30 ملم) / (0.25 ثانية) = 120 ملم / ثانية = 12 سم / ثانية

يتم حساب سرعة النملة بقسمة الإزاحة r على الفترة الزمنية التي تم فيها الإزاحة.

كان الإزاحة 30 مم في اتجاه 30 درجة فيما يتعلق بالمحور X ، أو في شكل مضغوط:

Δ ص = (30 ملم ¦ 30)

يمكن ملاحظة أن الإزاحة تتكون من مقدار واتجاه ، لأنها كمية متجهة. بدلاً من ذلك ، يمكن التعبير عن الإزاحة وفقًا لمكوناتها الديكارتية X و Y ، بهذه الطريقة:

Δ ص = (30 ملم * كوس (30 درجة) ؛ 30 ملم * خطيئة (30 درجة)) = (25.98 ملم ؛ 15.00 ملم)

يتم حساب سرعة النملة بقسمة الإزاحة على الفترة الزمنية التي حدثت فيها:

v = Δ r / t = (25.98 ملم / 0.25 ثانية ؛ 15.00 ملم / 0.25 ثانية) = (103.92 ؛ 60.00) ملم / ثانية

هذه السرعة في المكونين الديكارتيين X و Y ووحدات cm / s هي:

ت = (10.392 ؛ 6.000) سم / ثانية.

بدلاً من ذلك ، يمكن التعبير عن متجه السرعة في شكله القطبي (الاتجاه ¦ المعامل) كما هو موضح:

الخامس = (12 سم / ث × 30).

ملحوظة: في هذا المثال ، نظرًا لأن السرعة ثابتة ، يتطابق متوسط ​​السرعة مع السرعة اللحظية. وُجد أن معامل السرعة اللحظية هو السرعة اللحظية.

مثال 2

نفس النملة في المثال السابق تنتقل من A إلى B ، ثم من B إلى C وأخيراً من C إلى A ، متبعة المسار المثلثي الموضح في الشكل التالي.

الشكل 3. مسار ثلاثي لنملة. المصدر: F. Zapata.

يغطيها القسم AB في 0.2 ثانية ؛ يديره BC في 0.1 ثانية وأخيراً يديره CA في 0.3 ثانية. أوجد متوسط ​​سرعة الرحلة ABCA ومتوسط ​​سرعة الرحلة ABCA.

المحلول

لحساب متوسط ​​سرعة النملة ، نبدأ بتحديد إجمالي المسافة المقطوعة:

Δs = 5 سم + 4 سم + 3 سم = 12 سم.

الفترة الزمنية المستخدمة للرحلة بأكملها هي:

Δt = 0.2 ثانية + 0.1 ثانية + 0.3 ثانية = 0.6 ثانية.

إذن متوسط ​​سرعة النملة هو:

v = Δs / t = (12 سم) / (0.6 ثانية) = 20 سم / ثانية.

بعد ذلك ، يتم حساب متوسط ​​سرعة النملة في مسار ABCA. في هذه الحالة ، يكون الإزاحة التي تقوم بها النملة هي:

Δ ص = (0 سم ، 0 سم)

هذا لأن الإزاحة هي الفرق بين موضع النهاية مطروحًا منه موضع البداية. نظرًا لأن كلا الموضعين متماثلان ، فإن اختلافهما يكون فارغًا ، مما يؤدي إلى إزاحة فارغة.

تم إجراء هذا الإزاحة الفارغة في فترة زمنية مقدارها 0.6 ثانية ، لذلك كان متوسط ​​سرعة النملة:

الخامس = (0 سم ؛ 0 سم) / 0.6 ثانية = (0 ؛ 0) سم / ثانية.

الخلاصة: متوسط ​​السرعة 20 سم / ث ولكن متوسط ​​السرعة هو صفر في مسار ABCA.

أمثلة ذات سرعة موحدة على المقاطع المنحنية

مثال 3

تتحرك حشرة في دائرة نصف قطرها 0.2 متر بسرعة موحدة ، بحيث تبدأ من أ وتصل إلى ب ، وتنتقل ¼ من محيط في 0.25 ثانية.

الشكل 4. حشرة في قسم دائري. المصدر: F. Zapata.

أوجد سرعة وسرعة الحشرة في القسم AB.

المحلول

طول قوس المحيط بين A و B هو:

Δs = 2πR / 4 = 2π (0.2 م) / 4 = 0.32 م.

بتطبيق تعريف متوسط ​​السرعة لدينا:

v = Δs / t = 0.32 م / 0.25 ث = 1.28 م / ث.

لحساب متوسط ​​السرعة ، من الضروري حساب متجه الإزاحة بين الموضع الأولي A والموضع الأخير B:

Δ ص = (0 ، ص) - (ص ، 0) = (-R ، ص) = (-0.2 ، 0.2) م

بتطبيق تعريف السرعة المتوسطة نحصل على:

الخامس = Δ ص / t = (-0.2 ، 0.2) م / 0.25 ثانية = (-0.8 ، 0.8) م / ث.

التعبير السابق هو متوسط ​​السرعة بين A و B معبراً عنه بالصيغة الديكارتية. بدلاً من ذلك ، يمكن التعبير عن متوسط ​​السرعة في شكل قطبي ، أي الوحدة والاتجاه:

- v - = ((-0.8) ^ 2 + 0.8 ^ 2) ^ (½) = 1.13 م / ث

الاتجاه = arctan (0.8 / (-0.8)) = arctan (-1) = -45º + 180º = 135º فيما يتعلق بالمحور X.

أخيرًا ، متوسط ​​متجه السرعة في الشكل القطبي هو: v = (1.13 m / s ¦ 135º).

مثال 4

بافتراض أن لحظة البداية للحشرة في المثال السابق هي 0 ثانية من النقطة أ ، فلدينا متجه موقعها في أي لحظة t من خلال:

ص (ر) =.

احسب السرعة والسرعة اللحظية لأي وقت t.

المحلول

1. Alonso M.، Finn E.Vysics volume I: Mechanics. 1970. Fondo Educativo Interamericano SA
2. هيويت ، ب. العلوم الفيزيائية المفاهيمية. الطبعه الخامسة. بيرسون.
3. يونغ ، هيو. الفيزياء الجامعية مع الفيزياء الحديثة. 14 إد بيرسون.
4. ويكيبيديا. سرعة. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.com
5. زيتا ، أ. الفرق بين السرعة والسرعة. تم الاسترجاع من: differentiator.com