السيارة التي قطعت 3 كيلومترات في 5 دقائق ، احسب سرعتها ؟، حيث يعتمد حساب سرعة الجسم على المسافة المقطوعة ، وعلى الفترة الزمنية التي يحتاجها الجسم لقطع هذه المسافة ، وفي هذه المقالة سوف نتحدث بالتفصيل عن سرعة الأشياء ، وسنشرح كيفية حسابها من خلال القوانين والصيغ الرياضية.
ما هي سرعة الأجسام
السرعة هي معدل التغير في المسافة بالنسبة للوقت المطلوب لقطع هذه المسافة ، ويُرمز لها بالمعادلات المادية والحسابات بالرمز v أو الرمز العربي x ، ويتم حساب سرعة الجسم بقسمة المسافة المقطوعة بالوقت الذي يستغرقه الجسم لقطع نفس المسافة ، يتم استخدام المتر لكل وحدة ثانية كوحدة أساسية للتعبير عن السرعة ، ويتم الإشارة إلى هذه الوحدة بالرمز s / m أو الرمز العربي m / s ، والذي هي نتيجة قسمة المسافة بوحدة الأمتار على الوحدة الزمنية للثانية ، ويوجد نوعان أساسيان من السرعة في الفيزياء لوصف سرعة الأجسام وهما كالتالي:[1]
- سرعة Scalars: هي مقياس فيزيائي يعبر عن السرعة فقط دون تحديد أي اتجاه لحركة الجسم ، فمثلاً 5 أمتار / ثانية هي سرعة قياسية ، لأن الاتجاه غير محدد.
- متجه السرعة: هو مقياس فيزيائي متجه يعبر عن مقدار سرعة الجسم مع تحديد اتجاه حركة الجسم ، على سبيل المثال أن 5 أمتار / ثانية شرقًا ، هي سرعة متجهية ، لأنه تم تحديد حجم واتجاه السرعة سويا.
في الواقع ، هناك العديد من الوحدات العالمية المستخدمة للتعبير عن سرعة الأجسام ، على سبيل المثال وحدة الكيلومتر / الساعة أو وحدة الميل / الساعة ، وهناك أيضًا وحدة العقدة التي تعبر عن الميل البحري في الساعة.
راجع أيضًا: هل تسقط جميع الأشياء بنفس السرعة؟
سيارة قطعت 3 كم في 5 دقائق ، احسب سرعتها؟
إذا قطعت السيارة مسافة 3 كم في زمن 5 دقائق ، تكون سرعة السيارة 10 أمتار / ثانية ، حسب قوانين السرعة في الفيزياء ، حيث تُحسب سرعة السيارة بقسمة المسافة المقطوعة على السيارة بالوقت الذي استغرقته السيارة في قطع هذه المسافة ، وبما أن السيارة قطعت مسافة 3 كيلومترات أي ما يعادل 3000 متر في زمن 5 دقائق أي ما يعادل 300 ثانية ، لذا فإن سرعة السيارة هي نتاج قسمة 3000 متر على 300 ثانية لتنتج 10 متر / ثانية ، وفيما يلي القوانين الفيزيائية المستخدمة في حساب سرعة الأجسام وهذه القوانين هي كالتالي:[2]
السرعة = المسافة المقطوعة ÷ الوقت
بما أن وحدة السرعة متر / ثانية ، ووحدة المسافة بالمتر ، ووحدة الوقت هي الثانية ، وعندما نستبدل الأرقام في السؤال السابق ، تظهر النتائج التالية:
أولاً ، يجب تحويل الكيلومترات إلى متر والدقائق إلى ثوانٍ لإنتاج ما يلي: 1 كيلومتر = 1000 متر 3 كيلومترات = 3000 متر دقيقة واحدة = 60 ثانية 3 دقائق = 300 ثانية السرعة = المسافة المقطوعة ÷ الوقت السرعة = 3000 ÷ 300 سرعة = 10 أمتار / ثانية
شاهد أيضاً: ما هي العلاقة بين التسارع وحركة الأفعوانية؟
أمثلة على حسابات سرعة الأجسام
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحساب سرعة الأشياء من خلال القوانين الفيزيائية:
- المثال الأول: حساب سرعة جسم قطع مسافة 12 ميلاً في زمن نصف ساعة طريقة الحل: أولاً يجب عليك تحويل الميل إلى متر وتحويل الساعات إلى ثوانٍ لإنتاج ما يلي: 1 ميل = 1609 متر 12 كيلومترًا = 19312 متر 1 ساعة = 3600 ثانية 1.5 ساعة = 5400 ثانية السرعة = المسافة المقطوعة ÷ الوقت السرعة = 19312 ÷ 5400 السرعة = 3.57 متر / ثانية
- المثال الثاني: حساب سرعة السيارة التي قطعت مسافة 370 كيلومترًا في زمن ثلاث ساعات طريقة الحل: أولاً يجب عليك تحويل الكيلومتر إلى متر وتحويل الساعات إلى ثوانٍ لإنتاج ما يلي: 1 كيلومتر = 1000 متر 370 كيلومترًا = 370000 متر 1 ساعة = 3600 ثانية 3 ساعات = 10800 ثانية السرعة = المسافة المقطوعة ÷ الوقت السرعة = 370000 10800 السرعة = 34.25 متر / ثانية
- المثال الثالث: حساب الوقت الذي يستغرقه جسم يسافر بسرعة 5 أمتار / ثانية لقطع مسافة 0.5 كم. طريقة الحل: أولاً ، يجب تحويل الكيلومتر إلى أمتار لإنتاج ما يلي: 1 كم = 1000 متر 0.5 كم = 500 متر السرعة = المسافة المقطوعة ÷ الوقت الوقت = المسافة الأميال وقت السرعة = 500 ÷ 5 الوقت = 100 ثانية
- المثال الرابع: حساب المسافة التي تقطعها سيارة تسير بسرعة 25 مترًا / ثانية خلال فترة ربع ساعة طريقة الحل: أولاً ، يجب تحويل الساعات إلى ثوانٍ لإنتاج ما يلي: 1 ساعة = 3600 ثانية 0.25 ساعة = 900 ثانية السرعة = المسافة المقطوعة ÷ المسافة الزمنية المقطوعة = السرعة × الوقت المسافة المقطوعة = 25 × 900 المسافة المقطوعة = 22500 متر المسافة المقطوعة = 22.5 كيلومتر
في ختام هذا المقال عرفنا إجابة سؤال سيارة قطعت 3 كيلومترات في 5 دقائق ، احسب سرعتها؟ كما شرحنا بالتفصيل ماهية السرعة في الفيزياء ، وذكرنا القانون الفيزيائي المستخدم لحساب السرعة ، بالإضافة إلى ذكر بعض الأمثلة العملية لكيفية حساب سرعة الأجسام.