سيكون هذا الموضوع مفيدًا ليس فقط لطلاب المرحلة الثانويةالمدرسة ، ولكن حتى البالغين. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون المقالة مثيرة للاهتمام للآباء الذين يرغبون في شرح أشياء بسيطة من العلوم الطبيعية لأطفالهم. من بين الموضوعات الهامة للغاية السرعة في الفيزياء.
في كثير من الأحيان ، لا يستطيع الطلاب معرفة ذلكحل المشكلات ، والتمييز بين أنواع السرعات المتاحة ، وحتى الأصعب في فهم التعريفات العلمية. سننظر هنا في كل شيء بلغة يسهل الوصول إليها ، بحيث لا يكون كل شيء واضحًا فحسب ، بل حتى مثيرًا للاهتمام. ولكن لا يزال عليك تذكر بعض الأشياء ، لأن العلوم التقنية (الفيزياء والرياضيات) تتطلب منك حفظ الصيغ ووحدات القياس ، وبالطبع معاني الشخصيات في كل صيغة.
اين وجد؟
بادئ ذي بدء ، تذكر أن هذا الموضوع يتعلققسم من الفيزياء مثل الميكانيكا ، قسم فرعي من "الكينماتيكا". بالإضافة إلى أن دراسة السرعة لا تنتهي عند هذا الحد ، وسوف تكون في الأقسام التالية:
- بصريات،
- الاهتزازات والأمواج
- الديناميكا الحرارية ،
- فيزياء الكم وهلم جرا.
أيضا ، تم العثور على مفهوم السرعة في الكيمياء والبيولوجيا والجغرافيا وعلوم الكمبيوتر. في الفيزياء ، غالبًا ما يتم العثور على موضوع "السرعة" ويتم دراسته بعمق.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام هذه الكلمة فيالحياة اليومية لنا جميعا ، وخاصة بين سائقي السيارات ، وسائقي معدات النقل. حتى الطهاة المحنكون يستخدمون العبارة أحيانًا ، على سبيل المثال ، "يخفق بياض البيض مع الخلاط بسرعة متوسطة".
ما هي السرعة؟
السرعة في الفيزياء هي كمية حركية.تعني المسافة التي يقطعها الجسم خلال فترة زمنية. افترض أن شابًا ينتقل من منزل إلى متجر ، ويكسر مائتي متر في دقيقة واحدة. على العكس من ذلك ، سوف تسلك جدته العجوز نفس الطريق في ست دقائق في خطوات صغيرة. أي أن الرجل يتحرك أسرع بكثير من قريبه المسن ، لأنه يطور السرعة أكثر بكثير ، مما يجعل خطوات طويلة سريعة جدًا.
الشيء نفسه يستحق أن نقول عن السيارة: واحدة تسير أسرع ، والأخرى أبطأ ، لأن السرعات مختلفة. في وقت لاحق سنلقي نظرة على العديد من الأمثلة المتعلقة بهذا المفهوم.
صيغة
في درس في المدرسة ، يتم النظر في صيغة السرعة في الفيزياء بالضرورة من أجل تسهيل حل المشكلات.
- V هي ، على التوالي ، سرعة الحركة ؛
- S هي المسافة التي يسافر فيها الجسم عند الانتقال من نقطة في الفضاء إلى أخرى ؛
- t هو وقت السفر.
يجب أن تتذكر الصيغة لأنهايكون مفيدًا في المستقبل عند حل العديد من المشكلات والمزيد. على سبيل المثال ، قد تتساءل عن السرعة التي تنتقل بها من المنزل إلى العمل أو المدرسة. ولكن يمكنك معرفة المسافة مقدمًا على الخريطة في هاتفك الذكي أو جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، أو على النسخة الورقية ، مع معرفة المقياس ووجود مسطرة معك. بعد ذلك ، ستلاحظ الوقت قبل أن تبدأ في التحرك. عند الوصول إلى الوجهة ، شاهد عدد الدقائق أو الساعات التي استغرقتها الرحلة دون توقف.
ما يقاس؟
يتم قياس السرعة غالبًا بوحدات SI. فيما يلي ليس فقط الوحدات ، ولكن أيضًا أمثلة على مكان استخدامها:
- كم / ساعة (كيلومتر في الساعة) - النقل ؛
- م / ث (متر في الثانية) - الرياح ؛
- كم / ثانية (كيلومتر في الثانية) - الأجسام الفضائية والصواريخ ؛
- مم / ساعة (مليمتر في الساعة) - السوائل.
دعونا معرفة من أين أتتميزة كسرية ولماذا وحدة القياس هي فقط. انتبه لصيغة السرعة في الفيزياء. ماذا ترى؟ البسط هو S (المسافة ، المسار). ما هي المسافة المقاسة؟ بالكيلومترات والأمتار والمليمترات. في المقام ، على التوالي ، t (time) - الساعات والدقائق والثواني. وبالتالي ، فإن وحدات قياس الحجم هي بالضبط كما تم تقديمها في بداية هذا القسم.
نصلح معك دراسة صيغة السرعة فيالفيزياء على النحو التالي: ما هي المسافة التي يغطيها الجسم في فترة زمنية معينة؟ على سبيل المثال ، يمشي الشخص 5 كيلومترات في ساعة واحدة. الإجمالي: السرعة البشرية - 5 كم / ساعة.
على ماذا تعتمد؟
غالبًا ما يسأل المعلمون الطلاب سؤالًا:"ما الذي تعتمد عليه السرعة؟" غالبًا ما يُفقد تلاميذ المدارس ولا يعرفون ماذا يقولون. في الواقع ، كل شيء بسيط للغاية. مجرد إلقاء نظرة على الصيغة للحصول على تلميح. 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 ، في المثال يمكنك تلبية أنواع أخرى من السرعات ، والتي سيتم مناقشتها في الأقسام التالية من هذه المقالة.
في العديد من المشاكل الحركيةالرسوم البيانية التبعية للرسم ، حيث يكون على المحور X الوقت ، وعلى المحور Y المسافة ، المسار. من هذه الصور ، يمكنك بسهولة تقييم طبيعة سرعة الحركة. تجدر الإشارة إلى أنه في العديد من المهن المتعلقة بالنقل ، تستخدم الآلات الكهربائية الرسومات غالبًا. على سبيل المثال ، على خط السكة الحديد.
في اللحظة المناسبة نقيس السرعة
هناك موضوع آخر يخيف طلاب المدارس الثانوية - السرعة الآنية. في الفيزياء ، يحدث هذا المفهوم كتعريف لحجم السرعة في فترة زمنية فورية.
دعونا نلقي نظرة على مثال بسيط:يقود السائق القطار ، ويراقب مساعده السرعة من وقت لآخر. في المسافة ، تظهر علامة حد السرعة. يجب عليك التحقق من مدى سرعة تحرك القطار الآن. وأفاد مساعد السائق في الساعة 16:00 أن السرعة 117 كم / ساعة. هذه هي السرعة الآنية ، مسجلة تمامًا عند الساعة 4 مساءً. بعد ثلاث دقائق ، أصبحت السرعة 98 كم / ساعة. هذه أيضًا سرعة فورية بالنسبة إلى 16 ساعة و 03 دقيقة.
بداية الحركة
لا يمكن للفيزياء أن تتخيل دون السرعة الأوليةتقريبا أي حركة لمعدات النقل. ما هي هذه المعلمة؟ هذه هي السرعة التي يبدأ الجسم في التحرك بها. لنفترض أن السيارة لا يمكن أن تبدأ القيادة على الفور بسرعة 50 كم / ساعة. إنها بحاجة إلى التعجيل. عندما يضغط السائق على الدواسة ، تبدأ السيارة في التحرك بسلاسة ، على سبيل المثال ، بسرعة 5 كم / ساعة أولاً ، ثم تدريجياً 10 كم / ساعة ، 20 كم / ساعة وهكذا (5 كم / ساعة هي السرعة الأولية).
بالطبع ، يمكنك أن تبدأ بداية حادة ، وهييحدث للرياضيين والرياضيين ، عندما يتم ضرب كرة التنس بمضرب ، ولكن لا تزال هناك دائمًا سرعة أولية. وفقًا لمعاييرنا ، لا تمتلكها إلا النجوم والكواكب والأقمار الصناعية في مجرتنا ، لأننا لا نعرف متى بدأت الحركة وكيف. بعد كل شيء ، حتى الموت ، لا يمكن أن تتوقف الأجسام الفضائية ، فهي تتحرك دائمًا.
سرعة موحدة
السرعة في الفيزياء هي مجموعة من الأفرادالظواهر والخصائص. هناك أيضًا حركة موحدة وغير متساوية ، منحنية ومستقيمة. دعونا نعطي مثالاً: يتبع الشخص طريقًا مستقيماً بنفس السرعة يتغلب على مسافة 100 متر من النقطة A إلى النقطة B.
من ناحية ، يمكن أن يطلق عليه مباشرةوسرعة موحدة. ولكن إذا قمت بتوصيل سرعة دقيقة للغاية ، قم بتوجيه أجهزة الاستشعار إلى شخص ما ، فستلاحظ أنه لا يزال هناك فرق. السرعة غير المتساوية هي عندما تتغير السرعة بانتظام أو باستمرار.
في الحياة اليومية والتكنولوجيا
سرعة الحركة في الفيزياء موجودة في كل مكان.حتى الكائنات الحية الدقيقة تتحرك ، وإن كان ذلك بسرعة بطيئة جدًا. تجدر الإشارة إلى أن هناك تناوبًا يتميز بالسرعة أيضًا ، ولكنه يحتوي على وحدة قياس - دورة في الدقيقة (دورة في الدقيقة). على سبيل المثال ، سرعة دوران البرميل في الغسالة. يتم استخدام وحدة القياس هذه في كل مكان توجد فيه آليات وآلات (محركات ، محركات).
في الجغرافيا والكيمياء
حتى الماء لديه سرعة في الحركة.الفيزياء ليست سوى علم فرعي في مجال العمليات التي تحدث في الطبيعة. لنفترض أن سرعة الرياح والأمواج في البحر - كل هذا يقاس بالمعايير الفيزيائية المعتادة والكميات.
بالتأكيد ، الكثير منكم معتاد على العبارة"سرعة التفاعل الكيميائي." فقط في الكيمياء يكون لهذا معنى مختلف ، لأنه يعني كم ستستغرق هذه العملية أو تلك. على سبيل المثال ، سيذوب برمنجنات البوتاسيوم بشكل أسرع في الماء إذا قمت بهز الوعاء.
سرعة الخفاء
هناك ظواهر غير مرئية.على سبيل المثال ، لا يمكننا أن نرى كيف تتحرك جزيئات الضوء والإشعاع المختلفة وكيف ينتشر الصوت. ولكن إذا لم تكن هناك حركة لجسيماتها ، فلن تكون أي من هذه الظواهر موجودة في الطبيعة.
المعلوماتية
يواجه كل شخص عصري تقريبًا مفهوم "السرعة" أثناء العمل على جهاز كمبيوتر:
- سرعة الإنترنت ؛
- سرعة تحميل الصفحة ؛
- سرعة تحميل المعالج وهلم جرا.
هناك الكثير من الأمثلة على السرعة في الفيزياء.
بعد قراءة المقال بعناية، تعرفت على مفهوم السرعة ، تعلمتكيف تبدو. دع هذه المادة تساعدك على دراسة قسم "الميكانيكا" بتعمق ، وإبداء الاهتمام به والتغلب على الخوف عند الإجابة على الدروس. بعد كل شيء ، السرعة في الفيزياء هي مفهوم شائع يسهل تذكره.
