بحث عن السرعة في الفيزياء
السرعة شئ أساسي في حياة الأفراد، فهي سرعة المشي، والسباحة، والحركة، وسرعة الطائرات، والقطارات، والسيارات، سرعة الكائنات البرية والبحرية،
تعريف السرعة:
السرعة هي قدرة الفرد على إنهاء أو تجاوز عمل ما خلال فترة زمنية قصيرة وفي أقل وقت ممكن، والسرعة تقاس في الفيزياء بوحدة متر لكل ثانية، ولقياس السرعة يتم استخدام أدوات معينة لكي تسجل السرعة، ومنها ساعة التوقيت والتي تقوم بتسجيل سرعة الفرد القصوى التي يحققها، وكذلك جهاز الشاغو متر والذي يقيس عدد الخطوات والسرعة، وجهاز سبيدوغراف الذي يقوم بقياس الزمن المطلوب للوصول إلى السرعة المرغوبة، ويوجد ما يسمى بسرعة رد الفعل التي يتم قياسها من خلال جهاز Electro stopwatch أو الـ Reflex meter.
تعريف السرعة المتجهة:
السرعة المتجهة تعتبر كمية فيزيائية تحتاج للتعبير عنها اتجاه ومقدار، والسرعة بصورة عامة تنقسم إلى سرعة لحظية وسرة متوسطة، وبالنسبة للسرعة المتجهة فالسرعة المتجهة المتوسطة هي مقدار التغير في الإزاحة بالقسمة على الزمن الكلي، فلابد من تحديد الموضع الابتدائي والموضع النهائي، والزمن الابتدائي والزمن النهائي، والسرعة المتجهة اللحظية هي سرعة الجسم في لحظة ما، فيمكن تخيل إيقاف الزمن وقياس سرعة الجسم في هذه اللحظة، والسرعة المتجهة تعني السرعة المتجهة اللحظية، والسرعية القياسية اللحظية تعبر عن مقدار السرعة المتجهة اللحظية.
تعريف السرعة القياسية:
تعد السرعة اللحظية كمية فيزيائية قياسية ليست بحاجة سوى للمقدار حتى يمكن التعبير عنها، ويوجد منها نوعان هما السرعة القياسية اللحظية وهي مقدار السرعة المتجهة، والأخرى هي السرعة القياسية المتوسطة وهي مقدار المسافة التي قطعت مقسومة على الزمن الكلي لهذه المسافة، والسرعة القياسية هي السرعة القياسية اللحظية.
قانون السرعة المتوسطة:
السرعة المتوسطة هي المسافة الكلية التي يقوم الجسم الذي يتحرك بقطعها في زمن ما.
فعندما تسير سيارة مثلًا بمسافة متوسطة مقدارها 80 كم لكل ساعة، فهذه السيارة تسير بمسافة 80 كم خلال ساعة واحدة، وفي الساعتين تقطع مسافة مقدارها 160 كم، وفي أربع ساعات تقطع مسافة مقدارها 320 كم.
مثال: احسب السرعة المتوسطة لمتسابق قطع مسافة 100 كم بسيارته في خلال خمس ساعات، الحل: بما أن السرعة المتوسطة تساوي المسافة المقطوعة مقسومة على الزمن الكلي، فالسرعة المتوسطة = 100 كم ÷ 5 ساعات = 20 كم / ساعة.
قانون السرعة اللحظية:
السرعة اللحظية هي سرعة الجسم الذي يتحرك في لحظة محددة من الزمن، فهي تشتق من الإزاحة بالنسبة للزمن، أو هي طول المسار بالمسبة إلى الزمن.
وقانون السرعة اللحظية = طول المسار وهو المسافة بين النقطة الأولى والنقطة الثانية عليه ÷ الزمن × 2.
ويرمز إلى طول المسار بحرف ط، والسرعة بحرف س، والزمن بحرف ز في المعادلات الرياضية والفيزيائية.
قوانين السرعة:
السرعة هي معدل التغير للمسافة بالنسبة للزمن، والوحدة التي تقاس بها السرعة هي كم في الساعة أو متر لكل ثانية، والحركة إما أن تكون متغيرة أو منتظمة، والقانون المستخدم لحساب السرعة بالنسبة إلى الحركة المستقيمة المنتظمة هو أن السرعة تساوي المسافة على الزمن، وبالنسبة للحركة المتغيرة بانتظام هو التسارع مضروب في الزمن مضاف إليه السرعة الابتدائية.
وحدات قياس السرعة:
السرعة في النظام العالمي تقاس بالمتر لكل ثانية، وللسرعة المتوسطة مثل سرعة السيارات أو الصواريخ يمكن استعمال الكيلومتر لكل ساعة، وفي حال قياس سرعة الجرم السماوي والمقياس الكوني يتم استعمال الكيلومتر لكل ثانية، وفي المجالات البحرية كسرعة الغواصات والسفت يتم استعمال العقدة.
إذًا الوحدات المستخدمة لقياس السرعة هي المتر لكل ثانية، أو الكيلومتر لكل ساعة، أو الميل لكل ساعة، أو العقدة، أو القدم لكل ثانية، أو السرعة الضوئية في الفراغ.
أنواع السرعة:
سرعة متغيرة، وهي التي يقطع فيها الشئ مسافات متنوعة في زمن مختلف.
سرعة ثابتة، وهي السرعة التي يقطع فيها الجسم مسافات متساوية في زمن متساوي.
سرعة متجهة، وهي المسافة التي يقطعها الشئ في الزمن، وتكون قيمة متجهة، فهي تتحرك في اتجاه محدد، ولها انواع متعددة منها سرعة خطية والتي تساوي المسافة على الزمن، وتقاس بالميل لكل ثانية أو المتر لكل ثانية، سرعة دورانية أو سرعة الزاوية، والتي تقاس بعدد الدورات بالنسبة للزمن، او الدورة لكل ثانية.
العوامل المؤثرة على السرعة:
توجد عوامل متنوعة تؤثر على سرعة الجسم إما سلبيًا او إيجابيًا وهي: ما تتصف به الألياف العضلية بالجسم من ناحية التركيب والتكوين فهي متنوعة ما بين البيضاء والحمراء.
التناسق والتوافق بين أعصاب وعضلات الجسم من ناحية كيفية الاستجابة للإشارات كالاستمرار في الحركة أو التوقف عنها.
مدى قوة عضلات الجسم مثل عضلات الساقين لأنها لها دور رئيسي في الحركة.
قدرة عضلات الجسم على الاسترخاء أو الراحة عند الحاجة.
الإراحة الداخلية والقوة النفسية للقيام وإنجاز أمر ما بصرف النظر عن العوامل الخارجية وظروفها.
عناصر السرعة:
سرعة حركية، وهي سرعة أداء حركة واحدة، وهي مكونة من مجموعة حركات منفردة بصورة اتحادية معًا فس شكل نظام غير دوري أو دوري، ومنها الحركات المركبة التي بعا تقاس سرعة انقباض العضلات بالجسم مثل الملاكمة.
سرعة انتقالية، وهي حركات دورية تشبه بعضها لكي احقق السرعة القصوى الممكنة، فيتم الوصول إلى أكبر مسافة في أقل زمن، مثل المشي أو السباحة أو الجري، ويحدث ذلك عندما يندفع الجسم عن طريق رفع القدمين عند دفع الفرد.
رد فعل مركب، وهو الاستجابة الاختيارية التي تحدث بسبب مجموعة الإشارات المتعارف عليها.
سرعة استجابة، وهي رد فعل الفرد كاستجابة سريعة لأمر ما يظهرها الإنسان، وهي نوعين إما رد فعل بسيط به استجابة معينة، مثل انتظارالفرد لسماع صوت ما مسبقًا والانطلاق عند سماعه.
بحث عن السرعة في الفيزياء
العرض العادي
