ماالعبارة الصحيحة عندما تكون السرعة المتجهة والتسارع في الاتجاه نفسه؟، السرعة هي معدل تغير المسافة بالنسبة للزمن (أي: معدل التغير في موقعه)؛ وهي كمية فيزيائية متجهة. أي أنها تقاس بالمقدار والاتجاه. متوسط السرعة لجسم ما (أو حتى طاقة) هو معدل حركته أثناء مدة زمنية معيّنة بغض النظر عن مدى تغير سرعته خلالها. مثلاً، متوسط سرعة سيارة قطعت 60 كم خلال ساعة هو 60 كم في الساعة، حتى لو توقفت في بعض الأحيان ومشت بسرعة 80 كم في الساعة في أحيان أخرى.
طبقاً للنسبية الخاصة، فأعلى سرعة في الكون هي "c". التعبير عن "c" بأنها سرعة الضوء ليس دقيقاً كثيراً، لكن بالإمكان القول مثلاً بأنها «سرعة الضوء في الفراغ» أو «أعلى سرعة في الكون». وتعادل "c" بدقة 299,792,458 م/ث، وهذا يعادل الدوران حول الأرض سبع مرات خلال ثانية واحدة. لا يُمكن للمادة الوصول تماماً إلى سرعة الضوء، حيث سوف يتطلب هذا مقداراً لا نهائياً من الطاقة.
قانون حساب السرعة بالنسبة للحركة المستقيمة المنتظمة هو: السرعة = المسافة / الزمن.velocity=distance/time أما بالنسبة للحركة المتغيرة بانتظام فهو: (التسارع*الزمن) + السرعة الابتدائية. ومن أنواع السرعة
- سرعة ثابتة: السرعة الثابتة هي السرعة التي يقطع فيها الجسم إزاحات متساوية في أزمنة متساوية.
- سرعة متغيرة: والسرعة المتغيرة هي السرعة التي يقطع فيها الجسم إزاحات مختلفة في أزمنة مختلفة
وحدات السرعة
في النظام العالمي لقياس السرعة، الوحدة الأساسية هي المتر بالثانية: م/ث أو م ث^-1 ويمكن استعمال الكيلومتر في الساعة للسرعات المتوسطة مثل سرعة الصواريخ والسيارات..إلخ، حتى إن الكيلومتر في الساعة هو الأكثر شيوعاً رغم أن الوحدة الرسمية هي المتر في الثانية. وأيضاً، في المقاييس الكونية (عند قياس سرعة حركة الأجرام السماوية مثل أجرام النظام الشمسي وحتى النجوم والمجرات) تُستخدم وحدة الكيلومتر/الثانية لأن الوحدات الأخرى تُصبح تافهة حينها. أما في المجال البحري فتُقاس سرعة السفن والغواصات بالعقدة حيث تساوي: 1.853 كيلو متر/ساعة أو 0.5 متر/ثانية.
ومن وحدات قياس السرعة:
- 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 (ميل بحري في الساعة، الرمز kn أو kt).
- قدم في الثانية (الرمز fps أو ft/s).
- عدد ماخ (كمية لا بعدية), السرعة مقسومة على سرعة الصوت.
- سرعة الضوء في الفراغ (الرمز c = 299 792 458 m/s).
التحويل من وإلى وحدات السرعة المختلفة:
| الوحدة | م/ث | كم/س | ميل/س | م.ب/س | ق/ث |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 م/ث = | 1 | 3.6 | 2.236,936 | 1.943,844 | 3.280,840 |
| 1 كم/س = | 0.277,778 | 1 | 0.621,371 | 0.539,957 | 0.911,344 |
| 1 ميل/س = | 0.447,04 | 1.609,344 | 1 | 0.868,976 | 1.466,667 |
| 1 م.ب/س = | 0.514,444 | 1.852 | 1.150,779 | 1 | 1.687,810 |
| 1 ق/ث = | 0.304,8 | 1.097,28 | 0.681,818 | 0.592,484 | 1 |
ماالعبارة الصحيحة عندما تكون السرعة المتجهة والتسارع في الاتجاه نفسه؟
السرعة المتجهة هي المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن وهي قيمة متجهة، أي تتميز باتجاه معين. هذه خاصية هامة للسرعة. أولا السرعة لها قيمة معينة تقاس المتر/ثانية أو كيلومتر/ساعة، وثانيا نميز اتجاه السرعة في الرياضيات بسهم لتسهيل الحسابات.
أنواع السرعة المتجهة
هناك نوعين من السرعة:
- سرعة خطية = المسافة/الزمن وحدتها (متر/الثانية)أو(ميل/الثانية).
- سرعة زاوية أو سرعة دورانية: عدد دورات/الزمن وحدتها (دورة/ثا).
وتختلف طريقة قياس الوحدة المستخدمة في الزمن طبقا للنظامين العالمي (المتري) والإنجليزي. فمثلا في دولة المغرب مقياس السرعة هو بالكيلومتر لكل ساعة (نظام الوحدات الدولي) أما في الولايات المتحدة الأمريكية فهي بالميل لكل ساعة (النظام الإنجليزي). ويجب معرفة الفرق بين الميل والكيلومتر لمعرفة كيفية المقارنة بين السرعتين.
فمثلاً، قطعت سيارة مسافة 100 كيلو متر خلال 30 دقيقة، وسرعة السيارة = المسافة بالكيلومتر/الزمن بالساعات سرعة السيارة = 100 / 0.5، إذاً سرعة السيارة هي 200 كيلومتر لكل ساعة.
السرعة المتوسطة
السرعة المتوسطة فهي المسافة الكلية التي يجتازها جسم مقسومة على مدة اجتيازه هذه المسافة ووحدتها متر /ثانية.
التسارع
- والسرعة غير العجلة أو التسارع حيث التسارع هو كل تغيّر في مقدار السرعة أو في اتجاهها خلال وحدة زمنية.
- وحدة العجلة: (متر/ثانية) /ثانية أي متر في الثانية المربعة، أو (كيلومتر/ساعة)/ساعة أي كيلومتر في الساعة المربعة.
السؤال: ماالعبارة الصحيحة عندما تكون السرعة المتجهة والتسارع في الاتجاه نفسه؟
الإجابة: : “تزداد مقدار سرعة الجسم“، وذلك لأن التسارع يعرف بأنه التغير في سرعة الجسم المتهجة مقسوماً على الزمن الذي حدث فيه هذا التغير.