السرعة الاتجاهية
السرعة الاتجاهية Velocity المعدل الذي يتحرك به جسم في مسافة واتجاه محدد. ونعبِّر عن السرعة الاتجاهية بالمسافة والزمن بقولنا متر في الثانية. هناك فرق مهم بين السرعة والسرعة الاتجاهية، حيث تدل السرعة على معدل الحركة، ولكنها لا تحدد الاتجاه. فالجسم الذي يتحرك بسرعة 40كم في الساعة لاقد يكون الاتجاه الذي يتحرك فيه معروفًا. ولتعيين السرعة الاتجاهية، فلا بد من ذكر معدل واتجاه الحركة. على سبيل المثال، يتحرك جسم بسرعة اتجاهية تبلغ قيمتها 40كم في الساعة في اتجاه الشمال. وفي فهم الرياضيات السرعة الاتجاهية هي كمية متجهة لأن لها سرعة واتجاهًا.
أنواع السرعة الاتجاهية
من الممكن حتى تكون السرعة الاتجاهية منتظمة وهذا يعني حتى المسافات التي يبترها الجسم في اتجاه معين خلال وحدة زمنية معينة تكون متساوية في جميع مراحل الحركة. ولكي نحصل على السرعة المنتظمة لجسم ما، ينبغي حتى نقسم المسافة التي بترها الجسم على الزمن الذي استغرقه في بتر هذه المسافة. ويمكن التعبير عن ذلك رياضيا بالقانون ع = ف/ن، حيث ع السرعة الاتجاهية، وف المسافة ون الزمن. كذلك من الممكن حتى تكون السرعة الاتجاهية متغيرة، وهذا يعني حتى المسافات التي بترها الجسم في وحدة زمنية معينة تكون غير متساوية في جميع مراحل الحركة، أوحتى الجسم يغير اتجاهه أويعني حدوث الشيئين معًا. وعلى سبيل المثال،قد يكون لجسم متحرك سرعة اتجاهية تساوي 30 مترًا في الثانية في لحظة معينة، ثم يزيد من سرعته حتى تصل 60 مترًا في الثانية. فإذا كان الجسم يكتسب سرعته بصورة منتظمة، فإن متوسط سرعته الاتجاهية تساوي سرعة الابتداء مضافة إلى سرعة الانتهاء مقسومتين على العدد اثنين.
ويمكن التعبير عن ذلك رياضيا كما يلي:
م ع .ع =(ع¡ + ع¢)/2
حيث تمثل م ع متوسط السرعة الاتجاهية، ع¡ سرعة الإبتداء، ع¢ سرعة الانتهاء.
التسارع
يسمى التغير في السرعة الاتجاهية لجسم متحرك التسارع. ومعنى التسارع الإيجابي هوحتى يبتر الجسم، في مقدار زمني محدد ، مسافة أطول من تلك التي بترها في المقدار الزمني المحدد الذي سبقه. وللأجسام الساقطة تسارع زمني موجب. أما في حالة التسارع السلبي، كما في حالة قطار يوشك على الوقوف ، فإن الجسم يبتر مسافة أقصر في جميع وحدة زمنية تالية. ويحدث تسارع الجذب المركزي عندما يغير الجسم اتجاهه ويبقى على معدل سرعته.
أنظر أيضاً
- Escape velocity
- Four-velocity (relativistic version of velocity for Minkowski spacetime)
- Group velocity
- Hypervelocity
- Kinematics
- Phase velocity
- Proper velocity (in relativity, using traveler time instead of observer time)
- Rapidity (a version of velocity additive at relativistic speeds)
- Relative velocity
- Terminal velocity
المصادر
- الموسوعة المعهدية الكاملة
- Robert Resnick and Jearl Walker, Fundamentals of Physics, Wiley;سبعة Sub edition (June 16, 2004). ISBN 0471232319.
وصلات خارجية
- Physicsclassroom.com, Speed and Velocity
- Introduction to Mechanisms (جامعة كارنگي ملون)
