تعريف السرعة في الفيزياء

السرعة (Speed)هي المسافة المقطوعة لكل وحدة من الزمن، وهي السرعة التي يتحرك بها الجسم. السرعة هي الكمية العددية التي تعبر عن حجم ناقل السرعة. لا تمتلك السرعة اتجاه معين. إنّ السرعة الأكبر تعني أنّ الجسم يتحرك بشكل أسرع، في حين تعني السرعة الأقلّ أنّ الجسم يتحرّك بشكل أبطأ. إذا لم يتحرّك الجسم على الإطلاق فستكون السرعة صفر.
إنّ الطريقة الأكثر شيوعًا لحساب السرعة الثابتة لكائن يتحرك في خط مستقيم هي الصيغة التالية:
r = d / t
حيث ان :
– r هو المعدل أو السرعة، يشار إليها أحيانًا بالحرف v .
– d هي المسافة المنقولة.
– t هو الوقت المستغرق لإكمال الحركة.
تعطي هذه المعادلة متوسط سرعة كائن ما خلال فاصل زمني. قد يسير الكائن أسرع أو أبطأ في نقاط مختلفة خلال الفاصل الزمني، لكننا نعرف هنا متوسط سرعته.
السرعة اللحظية instantaneous speed هي الحد الأقصى لمعدل السرعة مع اقتراب الفترة الزمنية للصفر. عندما تنظر إلى عداد السرعة في السيارة فإنك ترى السرعة اللحظيّة. عندما تسير بسرعة 60 ميل في الساعة للحظة يكون متوسط معدّل السرعة لمدة 10 دقائق أكثر أو أقل بكثير.
وحدات السرعة
وحدات السرعة في نظام الوحدات الدولي SI هي م / ثانية (متر في الثانية). تكون الكيلومترات في الساعة أو الأميال في الساعة هي الوحدات الشائعة في الاستخدام اليومي، أمّا في البحرفإنّ العقدة أو الميل البحري في الساعة هي الوحدة الشائعة.
هناك نوع آخر من السرعة ويعرف بالسرعة المتحهة (Velocity) وتعرف على انها الازاحة التي يقطعها الجسم في وحدة زمن ، ولها نفس وحدات السرعة العددية .
تحويلات وحدات السرعة
كم/س م/س عقدة قدم/ثانية =(1) م/ث 3.6 2.236936 1.943844 3.280840
السرعة SPEED و السرعة المتجهة VELOCITY
تُعتبر السرعة كمية قياسية، فهي لا تأخذ في الاعتبار الاتجاه، في حين أن السرعة المتجهة هي كميّة المتجه المدركة للاتجاه. إذا ركضت عبر الغرفة ثم عدت إلى موقعك الأصلي ستكون لديك سرعة ( المسافة مقسومة على الوقت)، لكن سرعتك المتجهة ستكون صفراً لأن موقعك لم يتغير بين بداية ونهاية الفترة، أيّ لم يكن هناك أي إزاحة في نهاية الفترة الزمنية. سيكون لديك سرعة لحظية إذا تمت في نقطة انتقلت فيها من موضعك الأصلي. لن تتأثر سرعتك إذا ذهبت خطوتين إلى الأمام وخطوة إلى الوراء، لكن سرعتك المتجهة ستفعل.
سرعة الدوران ROTATIONAL SPEED و السرعة التماسية TANGENTIAL SPEED
السرعة الدورانية أو السرعة الزاويّة هي عدد الدورات على وحدة من الزمن بالنسبة إلى جسم يسير في مسار دائري. تعتبر وحدة الدورة في الدقيقة (rpm) هي الوحدة شائعة الاستعمال. يحدد مدى مسافة الجسم عن المحور (المسافة الشعاعية) radial distance أثناء الدوران السرعة التماسيّة وهي السرعة الخطية لجسم ما على مسار دائري.
تغطي نقطة موجودة على حافة قرص قياسي عند وحدة rpm واحدة مسافة أكبر في ثانية واحدة مقارنة مع نقطة أقرب إلى المركز. تكون السرعة التماسية “صفر” في المركز. تتناسب سرعتك التماسية مع المسافة الشعاعية التي تصل إلى معدل الدوران.
السرعة الملموسة = المسافة الشعاعية × سرعة الدوران.