سيكون هذا الموضوع مفيدًا ليس فقط لطلاب المدارس الثانوية ، ولكن حتى للبالغين. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون المقالة محل اهتمام الآباء الذين يرغبون في شرح أشياء بسيطة من العلوم الطبيعية لأطفالهم. السرعة في الفيزياء من بين الموضوعات المهمة جدًا.
في كثير من الأحيان ، لا يستطيع الطلاب معرفة كيفية حل المشكلات ، والتمييز بين أنواع السرعات المتاحة ، بل ويصعب فهم التعريفات العلمية. هنا سننظر في كل شيء بلغة يسهل الوصول إليها ، بحيث لا يكون كل شيء واضحًا فحسب ، بل يكون ممتعًا أيضًا. لكن لا يزال عليك تذكر بعض الأشياء ، لأن العلوم التقنية (الفيزياء والرياضيات) تتطلب حفظ الصيغ ووحدات القياس وبالطبع معاني الرموز في كل صيغة.
أين يلتقي؟
بادئ ذي بدء ، لنتذكر أن هذا الموضوع يشير إلى قسم من الفيزياء مثل الميكانيكا ، القسم الفرعي "علم الحركة". إضافة إلى أن دراسة السرعة لا تنتهي هنا ، بل ستكون في الأقسام التالية:
- بصريات ،
- تقلبات وموجات
- الديناميكا الحرارية ،
- فيزياء الكم وهكذا
أيضًا ، يوجد مفهوم السرعة في الكيمياء والأحياء والجغرافيا وعلوم الكمبيوتر. في الفيزياء ، غالبًا ما تتم مصادفة ودراسة موضوع "السرعة"في العمق.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام هذه الكلمة في الحياة اليومية من قبلنا جميعًا ، وخاصة بين سائقي السيارات وسائقي المركبات. حتى الطهاة المتمرسون يستخدمون أحيانًا عبارة مثل "اضرب بياض البيض بالخلاط على سرعة متوسطة".
ما هي السرعة؟
السرعة في الفيزياء كمية حركية. تعني المسافة التي يقطعها الجسم في فترة زمنية معينة. لنفترض أن شابًا ينتقل من منزل إلى متجر ، ويغطي مائتي متر في دقيقة واحدة. على العكس من ذلك ، ستمر جدته العجوز في نفس الطريق في ست دقائق بخطوات صغيرة. أي أن الرجل يتحرك أسرع بكثير من قريبه المسن ، حيث إنه يطور سرعته أكثر بكثير ، ويأخذ خطوات طويلة سريعة جدًا.
يجب أن يقال الشيء نفسه عن السيارة: سيارة واحدة تسير بشكل أسرع والأخرى أبطأ ، لأن السرعات مختلفة. لاحقًا سنلقي نظرة على العديد من الأمثلة المتعلقة بهذا المفهوم.
الصيغة
في الدرس في المدرسة ، يتم وضع معادلة السرعة في الفيزياء بالضرورة في الاعتبار من أجل تسهيل حل المشكلات.
- V هي ، على التوالي ، سرعة الحركة ؛
- S هي المسافة التي يقطعها الجسم عند الانتقال من نقطة في الفضاء إلى أخرى ؛
- t - وقت السفر.
يجب أن تتذكر الصيغة ، لأنها ستكون مفيدة في المستقبل عند حل العديد من المشاكل وليس فقط. على سبيل المثال ، قد تتساءل كيفالسرعة من المنزل إلى العمل أو مكان الدراسة. ولكن يمكنك معرفة المسافة مسبقًا باستخدام خريطة على هاتفك الذكي أو جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، أو باستخدام نسخة ورقية ، مع معرفة المقياس والحصول على المسطرة معك. بعد ذلك ، قم بتدوين الوقت قبل أن تبدأ في التحرك. عندما تصل إلى وجهتك ، شاهد عدد الدقائق أو الساعات التي استغرقتها للمرور دون توقف.
بماذا تقاس؟
السرعة تقاس غالبًا بوحدات SI. فيما يلي ليست الوحدات فقط ، ولكن أيضًا أمثلة على أماكن استخدامها:
- km / h (كيلومتر في الساعة) - النقل ؛
- م / ث (متر في الثانية) - رياح ؛
- km / s (كيلومتر في الثانية) - أجسام فضائية ، صواريخ ؛
- مم / ساعة (ملليمتر لكل ساعة) - السوائل.
لنكتشف أولاً من أين أتى الشريط الكسري ولماذا تعتبر وحدة القياس كذلك. انتبه إلى الصيغة الفيزيائية للسرعة. ماذا ترى؟ البسط هو S (المسافة ، المسار). كيف تقاس المسافة؟ بالكيلومترات والأمتار والمليمترات. في المقام ، على التوالي ، t (الوقت) - الساعات والدقائق والثواني. ومن ثم ، فإن وحدات قياس الكمية هي نفسها تمامًا المعروضة في بداية هذا القسم.
دعونا ندمج معكم دراسة معادلة السرعة في الفيزياء على النحو التالي: ما هي المسافة التي سيتغلب عليها الجسم في فترة زمنية محددة؟ على سبيل المثال ، يمشي الشخص مسافة 5 كيلومترات في ساعة واحدة. الإجمالي: سرعة الإنسان 5 كلم / س
على ماذا تعتمد؟
كثيرًا ما يسأل المعلمون الطلاب السؤال التالي: "ما الذي يحدد السرعة؟". غالبًا ما يضيع الطلاب ولا يعرفون ماذا يقولون. في الحقيقة ، كل شيء جيد جداببساطة. ما عليك سوى إلقاء نظرة على الصيغة للحصول على تلميح يطفو على السطح. تعتمد سرعة الجسم في الفيزياء على وقت الحركة والمسافة. إذا كانت إحدى هذه المعلمات على الأقل غير معروفة ، فسيكون من المستحيل حل المشكلة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن العثور على أنواع أخرى من السرعات في المثال ، والتي سيتم مناقشتها في الأقسام التالية من هذه المقالة.
في العديد من المهام في علم الحركة ، عليك بناء الرسوم البيانية التبعية ، حيث يكون المحور X هو الوقت ، والمحور Y هو المسافة ، المسار. من هذه الصور يمكن بسهولة تقييم طبيعة سرعة الحركة. تجدر الإشارة إلى أنه في كثير من المهن المتعلقة بالنقل ، غالبًا ما تستخدم الآلات الكهربائية الرسومات. على سبيل المثال ، في السكة الحديد.
قياس السرعة في اللحظة المناسبة
هناك موضوع آخر يخيف طلاب المرحلة الإعدادية - السرعة اللحظية. في الفيزياء ، يحدث هذا المفهوم كتعريف لمقدار السرعة في فترة زمنية لحظية.
لنلقي نظرة على مثال بسيط: السائق يقود القطار ، ومساعده يراقب السرعة من وقت لآخر. توجد علامة حد للسرعة في المسافة. يجب عليك التحقق من السرعة التي يتحرك بها القطار الآن. أبلغ مساعد السائق الساعة 4:00 مساءً أن السرعة تبلغ 117 كم / ساعة. هذه هي السرعة اللحظية المسجلة بالضبط في الساعة 4 مساءً. بعد ثلاث دقائق ، كانت السرعة 98 كم / ساعة. هذه أيضًا السرعة اللحظية بالنسبة إلى 16 ساعة و 03 دقيقة.
بداية الحركة
بدون السرعة الأولية ، لا تمثل الفيزياء تقريبًا أي حركة للنقلتقنية. ما هي هذه المعلمة؟ هذه هي السرعة التي يبدأ بها الجسم في الحركة. لنفترض أن السيارة لا يمكنها البدء في التحرك على الفور بسرعة 50 كم / ساعة. هي بحاجة إلى الإسراع. عندما يضغط السائق على الدواسة ، تبدأ السيارة في التحرك بسلاسة ، على سبيل المثال ، عند أول 5 كم / ساعة ، ثم تدريجياً 10 كم / ساعة ، و 20 كم / ساعة وهكذا (5 كم / ساعة هي السرعة الأولية).
بالطبع ، يمكنك البدء بشكل حاد ، مثل العدائين الرياضيين ، عند ضرب كرة التنس بمضرب ، ولكن لا يزال هناك دائمًا سرعة أولية. وفقًا لمعاييرنا ، فقط النجوم والكواكب والأقمار الصناعية في مجرتنا لا تمتلكها ، لأننا لا نعرف متى بدأت الحركة وكيف. بعد كل شيء ، حتى الموت ، لا يمكن للأجسام الفضائية أن تتوقف ، فهي دائمًا في حالة حركة.
حتى السرعة
السرعة في الفيزياء هي مزيج من الظواهر والخصائص الفردية. هناك أيضًا حركة موحدة وغير منتظمة ، منحنية ومستقيمة. لنعطي مثالاً: شخص يسير على طريق مستقيم بنفس السرعة ، متخطياً مسافة 100 متر من النقطة أ إلى النقطة ب.
من ناحية ، يمكن أن يطلق عليه السرعة المستقيمة والموحدة. ولكن إذا قمت بإرفاق مستشعرات سرعة وتوجيه دقيقة للغاية لشخص ما ، يمكنك أن ترى أنه لا يزال هناك فرق. السرعة غير المتكافئة هي عندما تتغير السرعة بانتظام أو باستمرار.
في الحياة اليومية والتكنولوجيا
سرعة الحركة في الفيزياء موجودة في كل مكان. حتى الكائنات الحية الدقيقة تتحرك ، دعوناوبوتيرة بطيئة للغاية. تجدر الإشارة إلى أن هناك دورانًا ، والذي يتميز أيضًا بالسرعة ، ولكن به وحدة قياس - دورة في الدقيقة (دورات في الدقيقة). على سبيل المثال ، سرعة دوران الحلة في الغسالة. تستخدم وحدة القياس هذه حيثما توجد آليات وآلات (محركات ، محركات).
في الجغرافيا و الكيمياء
حتى الماء له سرعة حركة. الفيزياء هي مجرد علم فرعي في مجال العمليات التي تحدث في الطبيعة. على سبيل المثال ، سرعة الرياح والأمواج في البحر - كل هذا يقاس بالمعايير الفيزيائية والكميات المعتادة.
بالتأكيد ، كثير منكم على دراية بعبارة "معدل التفاعل الكيميائي". فقط في الكيمياء له معنى مختلف ، لأنه يعني كم من الوقت ستستغرق هذه العملية أو تلك. على سبيل المثال ، برمنجنات البوتاسيوم تذوب بشكل أسرع في الماء إذا هزت الوعاء.
سرعة غير مرئية
هناك ظواهر غير مرئية. على سبيل المثال ، لا يمكننا أن نرى كيف تتحرك جسيمات الضوء ، والإشعاعات المختلفة ، وكيف ينتشر الصوت. ولكن إذا لم تكن هناك حركة لجزيئاتها ، فلن توجد أي من هذه الظواهر في الطبيعة.
المعلوماتية
تقريبًا كل شخص حديث يواجه مفهوم "السرعة" أثناء العمل على الكمبيوتر:
- سرعة الإنترنت ؛
- سرعة تحميل الصفحة ؛
- سرعة تحميل وحدة المعالجة المركزية وما إلى ذلك.
هناك عدد هائل من الأمثلة على سرعة الحركة في الفيزياء.
بعد قراءة المقال بعناية ، تعرفت على المفهومالسرعة ، اكتشف ما هو. دع هذه المادة تساعدك على دراسة قسم "الميكانيكا" بعمق ، وإظهار الاهتمام به والتغلب على الخوف عند الإجابة في الدروس. بعد كل شيء ، السرعة في الفيزياء مفهوم شائع يسهل تذكره.
