متوسط ​​السرعة: كيفية حسابه وأمثلة - جسدي - بدني - 2025

و متوسط السرعة أو متوسط يعرف السرعة كما حاصل بين الفضاء سافر والوقت تستخدم في السفر هذا الفضاء. السرعة عنصر أساسي في الفيزياء وفي حياة الناس اليومية. إنه موجود في كل جانب من جوانب حياة الناس تقريبًا.

هذا الوجود السريع ملحوظ بشكل خاص في مجتمع اليوم ، حيث يوجد طلب متزايد على السرعة. بالطبع ، ترتبط السرعة أيضًا ارتباطًا جوهريًا بالعديد من الظواهر الفيزيائية. بطريقة ما ، كل الناس لديهم فكرة بديهية ، صحيحة إلى حد ما ، حول مفهوم السرعة.

من الضروري التمييز بين السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية. السرعة اللحظية هي السرعة التي يحملها الجسم في لحظة معينة ، بينما متوسط ​​السرعة هو الحاصل بين الإزاحة والوقت.

علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن السرعة هي كمية قياسية. وهذا يعني أن لها اتجاه وإحساس ووحدة نمطية. بهذه الطريقة ، يتم تطبيق السرعة على اتجاه واحد.

في النظام الدولي ، تُقاس السرعة بالأمتار في الثانية (م / ث) ، على الرغم من استخدام الوحدات الأخرى غالبًا في الحياة اليومية ، مثل كيلومترات في الساعة (كم / ساعة).

كيف تحسبها؟

يتم حساب متوسط ​​السرعة من التعبير التالي:

v _م = ∆s / t = (s _{f -} s ₀) / (t _{f -} t ₀)

في هذه المعادلة ، v _م هي السرعة المتوسطة ، و هي زيادة الإزاحة و t هي الزيادة الزمنية. من ناحية أخرى ، s _f و s ₀ هما الإزاحة النهائية والأولية ، على التوالي ؛ بينما t _f و t ₀ هما الوقت النهائي والأول على التوالي.

تعبير آخر لحساب متوسط ​​السرعة هو:

v _م = s _t / t _t

في هذا التعبير ، يمثل s _t الإزاحة الكلية و _{t t} هو الوقت الإجمالي المستثمر في إجراء هذا الإزاحة.

كما يمكن رؤيته في هذا الحساب ، يتم أخذ الإزاحة الإجمالية والوقت الإجمالي الذي يقضيه في الاعتبار فقط ، دون الحاجة في أي وقت إلى مراعاة كيفية حدوث هذا الإزاحة.

كما أنه ليس من الضروري معرفة ما إذا كان الجسم قد تسارع أو توقف أو سافر طوال الطريق بسرعة ثابتة.

غالبًا قد يكون من الضروري إجراء الحساب العكسي لتحديد الإزاحة الإجمالية من متوسط ​​السرعة والوقت الإجمالي المستغرق.

في هذه الحالة ، ما عليك سوى حل إزاحة المعادلة الأولى للحصول على التعبير الذي يسمح بحسابها:

∆s = v _م ∙ ∆t

يمكن القيام بنفس الشيء إذا كان من الضروري حساب الوقت المستخدم في حركة يتم تنفيذها بسرعة متوسطة معروفة:

∆t = v _م ∙ ∆s

وحدات قياس السرعة

يمكن التعبير عن السرعة بوحدات مختلفة. كما ذكرنا أعلاه ، في النظام الدولي ، وحدة القياس هي المتر في الثانية.

ومع ذلك ، اعتمادًا على السياق ، قد يكون استخدام وحدات أخرى أكثر ملاءمة أو عمليًا. وهكذا ، في حالة وسائل النقل ، عادة ما يتم استخدام الكيلومتر في الساعة.

من جانبها ، في نظام الوحدات الأنجلو ساكسونية ، يستخدمون القدم في الثانية (قدم / ثانية) أو الميل في الساعة (ميل / ساعة) في حالة وسائل النقل.

في الملاحة البحرية ، تُستخدم العقدة بشكل شائع ؛ من ناحية أخرى ، في علم الطيران في بعض الأحيان ، يتم استخدام رقم Mach ، والذي يتم تعريفه على أنه الحاصل بين سرعة الجسم وسرعة الصوت.

أمثلة لحساب متوسط ​​السرعة

المثال الأول

من الأمثلة النموذجية التي قد يكون من الضروري فيها حساب متوسط ​​السرعة رحلة بين مدينتين منفصلتين.

لنفترض الحالة التي يُعرف فيها كل من الإزاحة الكلية (التي لا يجب أن تتزامن مع المسافة بين المدينتين) التي تم إجراؤها في الرحلة بين المدينتين - على سبيل المثال ، 216 كيلومترًا - وكذلك الوقت المستغرق في تلك الرحلة. على سبيل المثال ثلاث ساعات.

سيتم حساب متوسط ​​السرعة على النحو التالي:

v _م = ∆s / t = 216/3 = 72 كم / ساعة

إذا كنت تريد التعبير عن السرعة بوحدات النظام الدولي ، فيجب عليك إجراء التحويل التالي:

v _م = 72 كم / س = 72 1000/3600 = 20 م / ث ، لأن الكيلومتر هو ألف متر والساعة 3600 ثانية.

المثال الثاني

حالة عملية أخرى لحساب متوسط ​​السرعة هي عندما تم إجراء عدة حركات في فترة زمنية معينة.

لنفترض أن امرأة قامت بعدة رحلات بالدراجة على مدار عدة أيام وتريد أن تعرف متوسط ​​السرعة الإجمالية لرحلتها.

قطعت المرأة المسافات التالية في الأيام المتتالية: 30 كيلومترًا ، و 50 كيلومترًا ، و 40 كيلومترًا ، و 20 كيلومترًا.

كانت الأوقات المستخدمة كالتالي: ساعة ونصف ، ساعتان ونصف ، ساعتان ونصف ، وساعة ونصف. ثم يتم حساب متوسط ​​السرعة الناتج على النحو التالي:

ع _م = (30 + 50 + 40 + 20) / (1.5 + 2.5 + 2.5 + 1.5) = 17.5 كم / ساعة

أمثلة على متوسط ​​السرعة

قد يكون من المثير للاهتمام معرفة بعض الأمثلة لمتوسط ​​سرعات السفر للحصول على فكرة أكثر سهولة عن القيم المختلفة التي يمكن أن تأخذها السرعة.

في حالة الشخص الذي يمشي ، تعتبر قيمة متوسط ​​سرعته 5 كيلومترات في الساعة. إذا ركض نفس الشخص ، فيمكنه الوصول إلى نصف متوسط ​​السرعة.

يمكن تقدير متوسط ​​سرعة راكب دراجة هواة بحوالي 16 كيلومترًا في الساعة ، بينما يصل متوسط ​​السرعة لراكب دراجات محترف على الطريق إلى 45 كيلومترًا في الساعة.

يمكن أن يصل متوسط ​​سرعة الأعاصير من الفئة 1 إلى 119 كيلومترًا في الساعة. أخيرًا ، يبلغ متوسط ​​السرعة المدارية للأرض حول الشمس 107.218 كيلومترًا في الساعة.

المراجع

1. السرعة (الثانية). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 23 أبريل 2018 ، من en.wikipedia.org.
2. السرعة (الثانية). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 23 أبريل 2018 ، من es.wikipedia.org.
3. كيلو متر في الساعة (نا). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 23 أبريل 2018 ، من es.wikipedia.org.
4. ريتشارد بي فينمان ، روبرت ب.لايتون ، ماثيو ساندز. محاضرات Feynman في الفيزياء.
5. إليرت ، جلين. "السرعة والسرعة". كتاب الفيزياء الفائقة. تم الاسترداد في 23 أبريل 2018.