ما العوامل المؤثرة على السرعة المتجهة؟

ما العوامل المؤثرة على السرعة المتجهة؟ من الأسئلة الشائعة بين العديد من الأشخاص، ونجيب في مقالنا هذا عن جميع التساؤلات ذات الصلة بالسرعة المتجهة، لكن بدايةً، ما هي السرعة المتجهة؟ 

ما العوامل المؤثرة على السرعة المتجهة؟ وما هي السرعة المتجهة؟ 

السرعة المتجهة هي كمية متجهة تحتاج دائمًا إلى اتجاه ومقدار حتى تقدر على التعبير عنها، حيث إنها تمثل المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن، إذن ما هي ما العوامل المؤثرة على السرعة المتجهة؟ الإجابة بسيطة جداً؛ إذ إن العوامل التي تؤثر عليها هي السرعة، واتجاه الحركة، علماً أن السرعة تكون المسافة أو الإزاحة مع الزمن. 

من بين العوامل التي تؤثر على السرعة أيضًا الكتلة ومساحة السطح، ولا يمكن للكتلة أن تؤثر على السرعة بصورة مباشرة، إذ تحدد الكتلة مدى قدرة الجسم على تغيير تسارعه تحت تأثير قوة معينة، وتتناسب مساحة السطح عكسًا مع السرعة، فكلما انخفضت مساحة سطح الجسم، زادت سرعة حركته، وكلما زادت مساحة سطح الجسم، كانت سرعة حركته بطيئة.

أقسام السرعة المتجهة

السرعة هي مثال حي يشير ويعبر عن كميات متجهية، وهي مقسمة إلى جزأين، السرعة اللحظية، ومتوسط السرعة، ويمكن تعريفها على النحو التالي:

• السرعة المتوسطة: هو مقدار التغيير، وهذا التغيير هو الإزاحة التي يغطيها الجسم الذي يتحرك خلال الوقت الذي يستهلكه ذلك الجسم من خلال حركته.
• السرعة اللحظية: هي ما يمتلكه الجسم من السرعة في وقت محدد، وبالتالي يمكن حساب السرعة اللحظية في أي جسم متحرك في أي وقت، اعتمادًا على حركته.

متى تكون السرعة المتجهة صفر؟

السرعة المتجهة تحتاج إلى مقدار واتجاه كيّ يتم قياسها، وهي تتمثل في المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن، حيث تُعتبر القيمة المتجهة وتتميز باتجاه معين بها، كما تمثل بأسهم ذات أطوال تتناسب مع مقدار السرعة، ويقوم اتجاه السهم باتخاذ اتجاه السرعة، وعليه الإجابة هي: أنه حين تكون الازاحة تساوي صفر، أيّ أن تكون نقطة البداية هي نقطة النهاية.

لماذا السرعة كمية متجهة؟

تنقسم الكميات في الفيزياء إلى كميات قياسية، وهي تُمثل الكميات التي يُطلق عليها المقدار، والذي بدوره يتمثل بكلًا من: العرض، والطول، والمساحةن والمحيط، والكثافة، والحجم، والكتلة، والزمن، يبنما تُعد الكميات المتجهة هي تلك التي يُمكن التعبير عنها بأنها اتجاه ومقدار الشيء، أيّ أنها المقدار مع الاتجاه، وذلك يكون مثل التسارع والسرعة وما شابه، وبناءً عليه الإجابة هي كالتالي: لأنها تكون عبارة عن ناتج قياس كمية متجهة، والتي بدورها تكون عبارة عن الازاحة، وتكون على كمية قياسية، ويطلق عليها الزمن، مما يؤدي إلى نتاج كمية متجهة.

مفهوم الحركة الخطية غير المنتظمة والحركة الدورانية

الحركة الخطية غير المنتظمة هي عبارة عن حركة غير موحدة في خط مستقيم، والسرعة فيها متغيرة أو تتفاوت، أي ليست ثابتة، بينما يكون التسارع فيها لا يساوي صفر.

أما الحركة الدورانية فهي الحركة التي تنشأ من دوران الجسم حول محوره، ومن الأمثلة عليها دوران الأرض حول محورها.

مفهوم الحركة في الفيزياء والحركة الخطية المنتظمة

تعرف الحركة بأنها تغيير في موقع الجسم أو اتجاهه، وتسمى بمنحنى الحركة الانتقالية أو طول الخط، وتخضع جميع الأجسام لقوانين نيوتن للحركة، ويمكن تعريف الحركة الخطية على أنها الحركة المستقيمة، وهي حركة انتقالية أحادية البعد، مثل قانون نيوتن للحركة، وتنقسم الحركة الخطية إلى جزأين، وهما الحركة الخطية المنتظمة والحركة المنتظمة في خط مستقيم.

مفهوم الحركة الترددية والحركة التذبذبية

الحركة الترددية هي ما يصنعه الجسم من حركة، سواء كانت تتحرك لأعلى أو لأسفل أو للخلف أو للأمام، وتتكرر، وتشبه الحركة التي تتولد في ملف مكبر الصوت أو حركة الإبرة الموجودة في ماكينة الخياطة عندما تتحرك لأعلى وأسفل، وكذلك ماكينة المنشار الكهربائية.

أما الحركة التذبذبية فهي الحركة التي يقوم بها الجسم حول مركزه، ومثال عليها حركة البندول حول موضعه أثناء تحركه ذهابًا وإيابًا.

أنواع السرعة

• السرعة الثابتة.
• السرعة المتغيرة.
• السرعة اللحظية.
• السرعة المتوسطة.
• السرعة العرضية.

أسئلة شائعة

ما هي شروط التسارع؟

يحدث التسارع إذا كان التسارع في اتجاه محصلة القوة، ولكن إذا كان التسارع في الاتجاه المعاكس لحركة القوى، عندئذ يحدث تباطئ، مثال على التسارع هو حركة البندول، حيث تتأرجح الكتلة بشكل دوري من اليمين إلى اليسار، ومن اليسار إلى اليمين، ويكون التذبذب على جانبيّ اتجاه جاذبية الأرض.

كيف يمكن حساب التسارع؟

التسارع هو عبارة عن تغيّر السرعة نسبةً إلى الزمن، لذا يوجد طريقتان لتمثيل ذلك على شكل معادلة رياضية:

aav = Δv/Δt (يشير الرمز Δ إلى التغيّر). aav = (vf – vi)/(tf – ti) يشير الرمز vf في هذه المعادلة إلى السرعة النهائية، والرمز vi إلى السرعة المبدئية.