كيفية قياس السرعة المتجهة

السرعة هي معدل تغير المسافة فيما يتعلق بالوقت. تتمثل الطريقة التقليدية لقياس السرعة في قسمة مقدار التغيير في السرعة على وقت حدوث التغيير، ولكنها ليست الطريقة الوحيدة لقياس السرعة. هناك طرق أخرى يمكننا استخدامها كما سنرى أدناه ومن ثم يمكنك اختيار الطريقة التي تناسبك بشكل أفضل لحسابها.

خطوات

متوسط ​​السرعة X هو مصدر بحثي

1. 1 تعلم الصيغة الأساسية لحساب السرعة المتوسطة. متوسط ​​سرعة جسم متحرك هو كمية مادية يتم التعبير عنها بالعلاقة بين المسافة المقطوعة والوقت المستغرق لقطع تلك المسافة.

   • اكتب المعادلة على النحو التالي
     • [(V(av) = [d(f)– d(i)] / [t(f) – t(i
     • أو
     • v(av) = Δd / Δt
   • (v(av تمثل “السرعة المتجهة المتوسطة”
   • (d(f تمثل “المسافة النهائية” و (d(i تمثل “المسافة الابتدائية”
   • (t(f تمثل “الزمن النهائي” و (t(i تمثل “زمن البداية”
   • Δd تمثل “التغير في المسافة (الإزاحة)” و Δt تمثل “التغير في الوقت”

2. 2
   احسب المسافة الإجمالية المقطوعة. من أجل حساب المسافة الإجمالية أو التغيير في المسافة، سوف تحتاج إلى طرح المسافة الأولية من المسافة النهائية.

   • مثال (Δd = d(f) – d(i
     • المسافة الأولية 5 متر
     • المسافة النهائية 25 متر
     • مقدار الإزاحة Δd هو 25-5 = 20 متر.

3. 3
   احسب الزمن الإجمالي المستغرق. من أجل حساب الوقت الإجمالي المستغرق أو التغير في الوقت، تحتاج إلى طرح الزمن الابتدائي من الزمن النهائي.

   • مثال (Δt = t(f) – t(i
     • الزمن الابتدائي 4 ثواني
     • الزمن النهائي 8 ثواني
     • Δt = t(f) – t(i) = 8 – 4 = 4

4. 4
   اقسم المسافة الإجمالية المقطوعة على إجمالي الزمن المستغرق. من أجل حساب السرعة المتجهة من المعادلة، سوف تحتاج إلى قسمة التغير في المسافة على التغير في الزمن.

   • مثال v(av) = Δd / Δt = 20 m / 4 s = 5 m/s

5. 5
   تحديد الاتجاه. من أجل تحديد السرعة المتجهة بدلًا من التعويض عن السرعة؛ يجب أن تشير إلى الاتجاه الذي تحدث فيه الحركة.

   • مثال 5 متر/ثانية شرقًا (شمالًا، غربًا، جنوبًا، إلخ.)

حساب السرعة عن طريق مقدار التسارع
X
مصدر بحثي

1. 1
   احسب السرعة المتجهة باستخدام التسارع. إذا كنت تعرف مقدار التسارع لهدف معين، تستطيع معرفة متوسط سرعته المتجهة عن طريق ضرب مقدار التسارع في مقدار التغير في الزمن مضافًا إليه مقدار السرعة الابتدائية.

   • وعندما تكتب في صيغة معادلة تصبح كالتالي
     • (v = v(0) + (a * t
     • لاحظ أن هذه المعادلة تنحدر أو تُشتق من المعادلة المستخدمة في إيجاد مقدار التسارع a = [v – v(0)] / ر

   • v هي “السرعة” و V (0) هي “السرعة الابتدائية”

   • أ هو “حجم التسارع”

   • t هو الوقت الإجمالي

   • التسارع هو المعدل الذي يغير فيه الهدف سرعته.

2. 2 اضرب مقدار العجلة في الوقت الإجمالي المستغرق. طالما أن مقدار تسارع الجسم المتحرك والوقت الإجمالي الذي يستغرقه معروفان، يمكنك إيجاد السرعة. والخطوة الأولى هي ضرب مقدار التسارع في مقدار التغيير في الوقت.

   • مثال لحساب سرعة هدف يتحرك شمالاً بتسارع 10 م / ثانية في فترة زمنية مدتها 5 ثوانٍ مع العلم أن السرعة الابتدائية للهدف كانت 2 م / ثانية في اتجاه الشمال.
     • أ = 10 م / ث 2
     • ر = 5 ق
     • أ * ر = (10 * 5) = 50

3. 3 اجمع السرعة الابتدائية أو السرعة الابتدائية. لحل المعادلة ومعرفة السرعة المتوسطة، يجب أيضًا معرفة السرعة الابتدائية. أضف السرعة الابتدائية لنتيجة ضرب مقدار التسارع في الوقت المستغرق، وسيؤدي ذلك إلى متوسط ​​سرعة هذا الجسم.

   • مثال v (0) = 2 m / s
     • ت = ت (0) + (أ * ر) = 2 + (50) = 52 م / ث

4. 4 تحديد اتجاه الحركة. للتمييز بين السرعة المتوسطة (كمية قياسية) والسرعة (كمية متجهة) تحتاج إلى تحديد اتجاه إزاحة الجسم.

   • مثال السرعة 52 م / ث شمالاً.

أوجد السرعة الابتدائية باستخدام مقدار العجلة

1. 1 صِغ معادلة السرعة الابتدائية أو الابتدائية. يمكنك اشتقاق معادلة السرعة الابتدائية باستخدام معادلة التسارع. ستحتاج إلى طرح أوقات التسارع من متوسط ​​سرعة الجسم المتحرك.

   • اكتب المعادلة على النحو التالي
     • ت (0) = ت – أ * ر
   • لاحظ أن هذه المعادلة هي سليل أو مشتق من المعادلة المستخدمة لإيجاد مقدار التسارع أ = [v – v(0)] / ر

   • v هي “السرعة” و v (0) هي “السرعة الابتدائية”

   • أ هو “حجم التسارع”

   • t هو الوقت الإجمالي

   • التسارع هو المعدل الذي يغير فيه الهدف سرعته.

2. 2 اضرب العجلة في الوقت الإجمالي المستغرق. لحساب السرعة الابتدائية أو الابتدائية، تحتاج إلى ضرب معدل التغير في السرعة، أو ما يسمى مقدار التسارع، في مقدار الوقت الذي استغرقه الجسم أثناء الحركة.

   • مثال لإيجاد السرعة الابتدائية لجسم يتحرك شمالًا بسرعة 52 م / ث وعجلة 10 م / ث خلال فترة زمنية مدتها 5 ثوان.
     • أ = 10 م / ث
     • ر = 5 ق
     • أ * ر = (10 * 5) = 50

3. 3 اطرح هذه الإجابة من السرعة. بالإضافة إلى مقدار التسارع والوقت المستغرق، تحتاج أيضًا إلى معرفة سرعة الجسم المتحرك في هذا السؤال. اطرح حاصل ضرب وقت التسارع من هذه السرعة للحصول على السرعة الابتدائية.

   • لاحظ أن النتيجة هي مقدار السرعة الابتدائية للجسم.
   • مثال ت = 52 م / ث
     • الخامس = ت – (أ * ر) = 52 – (50) = 2 م / ث

4. 4 يجب أن تشير إلى اتجاه الحركة. بدون اتجاه الإزاحة، لديك مقياس للسرعة فقط، وليس السرعة، لذلك يجب عليك تضمين الاتجاه في إجابتك.

   • في هذا المثال السرعة الابتدائية للجسم 2 م / ث شمالًا.

سرعة دائرية أو سرعة دورانية X مصدر بحث X مصدر بحث

1. 1 تعرف على صيغة الحصول على سرعة الدوران. السرعة الدورانية هي السرعة التي يتحرك بها الجسم على طول محيط دائرة ذات قطر ثابت حول جسم آخر، عادةً مثل سرعة الكواكب أو الأجرام السماوية ذات الجاذبية حول بعضها البعض وحول الشمس.

   • تُحسب سرعة الدوران بقسمة محيط المسار الدائري على الوقت الذي يستغرقه الجسم في الإزاحة.
   • اكتب صيغة المعادلة على النحو التالي
     • ت = (2Πr) / T.
   • لاحظ أن 2Πr هو محيط المسار الدائري.

   • r هو “نصف القطر”

   • T تعني “الفترة الزمنية”

2. 2 اضرب نصف القطر الدائري في 2 ثم في النسبة بين محيط الدائرة وقطرها. الخطوة الأولى في المسألة هي حساب المحيط، ويتم ذلك بضرب نصف القطر في 2 في 3.14

   • مثال لإيجاد السرعة الدورانية لجسم يتحرك في مسار دائري على طول دائرة نصف قطرها 8 أمتار خلال فترة زمنية بمدة إجمالية قدرها 45 ثانية.
     • ص = 8 م
     • T = 45 ثانية
     • المحيط = 2 * Π * ص = 2 * 3.14 * 8 = 50.24 م

3. 3 قسّم هذه النتيجة على الفترة الزمنية. لحساب سرعة دوران الجسم في هذه المسألة، يجب قسمة المحيط الدائري المحسوب على الفترة الزمنية التي حدثت خلالها الإزاحة.

   • مثال v = (2Πr) / T = 50.24 م / 45 ث = 1.12 م / ث
     • إذن، سرعة دوران الجسم تساوي 1.12 م / ث.

الأشياء التي سوف تحتاجها

• قلم رصاص (اختياري)

• ورق (اختياري)

• آلة حاسبة (اختياري)