شرح مبسط لمفهوم متوسط السرعة … وحل أمثلة لحسابه …عندما يتحرك جسم ما ، يتغير موضعه بمرور الوقت وقد تكون سرعته منتظمة أو غير منتظمة ، لكن هل تساءلت يومًا عن السرعة التي يغير بها الجسم المتحرك موضعه؟ لفهم هذا ، تم استخدام مفهوم السرعة المتوسطة.
بشكل عام ، يقطع الجسم المتحرك مسافات غير متساوية في فترات زمنية متساوية أثناء تحركه من نقطة إلى أخرى لأن حركته قد تكون متسارعة أو متباطئة ، لذا فإن أهمية مفهوم السرعة المتوسطة تساعد على مقارنة المسافات التي يقطعها ذلك الجسم في الحركة . فترات زمنية محددة.
تعريف متوسط السرعة
المحتويات
- متوسط السرعة متوسط السرعة هو حاصل ضرب المسافة التي قطعها الجسم المتحرك بين نقطتين مقسومًا على الوقت الذي قطعه في تلك المسافة. السرعة المتوسطة هي كمية قياسية أو عددية وليس لها اتجاه.
- يتم تعريفه أيضًا على أنه مفهوم مادي يعبر عن سرعة جسم يتحرك بين نقطتين على المسار.
- سرعة متوسطة أو متوسطة ، (الخامس متوسط) و (م / ث ، مكتوب كـ م * ث ^ -1) أو (كم / ث).
مفهوم متوسط السرعة.
نعلم جميعًا أنه إذا كانت لدينا سيارتان تسيران بسرعتين مختلفتين على مسار ، فستصل السيارة الأسرع إلى وجهتها في وقت أقرب من السيارة الأبطأ ، ومهما كانت السرعة التي تتضمنها المسافة والوقت. ستقطع السيارة الأسرع نفس المسافة في وقت أقل من السيارة الأبطأ.
أي أن السرعة المتوسطة هي مفهوم فيزيائي له قيم عددية أو عددية وليس له اتجاه. يمكن أن تتراوح هذه القيم العددية من 0 (الجسم مغلق) إلى ما لا نهاية ، لذلك يمكنك دائمًا قياسها برقم.
المسافة والوقت أيضًا لهما قيم عددية ويمكن أيضًا قياسهما بالأرقام ، وهما مفيدان عند دراسة الحركة غير المنتظمة لشيء ما حتى لو توقف لفترة من الوقت لسبب ما ، مما يفسر أن متوسط السرعة هو عدد. قيمة.
صيغة متوسط السرعة
يتم حساب متوسط السرعة أو متوسطها بواسطة المعادلة:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
أين:
- (د) تمثل المسافة المقطوعة وتقدر بـ (م) أو (كم).
- (ر) يشير إلى الوقت اللازم لقطع هذه المسافة ، المقدّر بالثواني (الثواني) أو بالساعات (ح).
بمعنى آخر ، متوسط السرعة = (إجمالي المسافة المقطوعة أثناء الرحلة) / (إجمالي الوقت المستغرق لإكمال الرحلة) ويعكس سرعة الجسم الإجمالية ، وليس سرعة الجسم في لحظة معينة.
يمكن حساب المسافة (د) م والوقت (تي) في الثانية من قانون متوسط السرعة على النحو التالي:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
د = د (يعني) * (ر)
ر = د / ف (يعني)
متوسط وحدات السرعة
تُقاس السرعة عادةً على النحو التالي:
- تتم كتابته بالأمتار في الثانية (م / ث) و (م * ث ^ -1).
- تتم كتابتها بالكيلومترات في الساعة (km / h) (km * h ^ -1).
للتحويل بين هذه الوحدات:
نعلم أن: الكيلومترات (كم) = 1000 متر والساعة (س) = 3600 ثانية ، لذلك:
إذا كانت سرعة السيارة (V = 10 km / h) ونريد تحويلها إلى (m / s) ، نكتب:
V = (10 * 1000) / (1 * 3600) = 2.77 م / ث
العوامل المؤثرة في متوسط السرعة
بشكل عام ، مضاعفة السرعة تعني تقليل الوقت المستغرق لقطع مسافة معينة بمقدار النصف ، لذلك:
- عندما يكون الوقت ثابتًا ، فإن السرعة تتناسب طرديًا مع المسافة (t ثابت).
- عندما تكون المسافة ثابتة ، فإن السرعة تتناسب عكسياً مع الوقت (d ثابت).
الفرق بين متوسط السرعة والسرعة اللحظية
متوسط السرعة هو إجمالي المسافة التي يقطعها الجسم مقسومًا على الوقت المستغرق لقطع تلك المسافة. تقدر بـ (م / ث) أو (كم / س).
السرعة اللحظية ، من ناحية أخرى ، هي مقدار سرعة الجسم في لحظة معينة أو في فترة زمنية صغيرة جدًا وتقدر بـ (م / ث). إنها كمية متجهة يمكن قياسها بأخذ ميلها من الرسم البياني للمسافة والوقت.
الفرق بين متوسط السرعة ومتوسط السرعة
يعتقد البعض أنه لا فرق بين متوسط السرعة ومتوسط السرعة !!!! لكن هذا ليس صحيحًا ، كما ذكرنا سابقًا ، متوسط السرعة = إجمالي المسافة المقطوعة / إجمالي الوقت الذي يستغرقه الجسم في قطعه. الخامس (يعني) = (د) / (ر)
السرعة المتوسطة ، من ناحية أخرى ، هي سرعة جسم بسرعات مختلفة v1 ، v2 ، v3 ، v4 … vn في فترات زمنية مختلفة t1 ، t2 ، t3 ، t4 ، t5 … tn ، ثم السرعة من الكائن. d3، d2، d1 … تحسب أثناء السفر في كل مسافة. بشكل منفصل ، وبالتالي فإن متوسط السرعة هو:
V̅ = (v1 + v2 + v3 + v4 + …. vn) / n
أمثلة عددية تم حلها لحساب متوسط السرعة
هناك العديد من الأمثلة العددية لحساب متوسط السرعة في مواقف مختلفة ، مثل:
مشكلة 1)
سيارة تسير على طريق مستقيم تقطع مسافة 500 م في 10 ثوانٍ. احسب متوسط سرعة السيارة؟
حل:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
الخامس (متوسط) = 500/10 = 50 م / ث
رقم 2)
قارب يتحرك بسرعة ثابتة ويقطع مسافة 18 كم في نصف ساعة. احسب متوسط سرعة القارب م / ث ، ثم احسب المسافة التي يقطعها القارب في 20 ثانية.
حل:
نقوم بتحويل المسافة من km إلى m ونحول الوقت من الدقائق إلى الثواني ونستبدل في العلاقة كما يلي:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
الخامس (المتوسط) = (18 * 1000) / (30 * 60)
م / ث 10 = 18000/1800 =
د احسب المسافة التي قطعها القارب في 20 ثانية:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
د = د (يعني) * (ر)
د = 10 * 20 = 200 م
رقم 3)
يركب الرجل دراجته بسرعة متوسطة (9 كم / ساعة) على طريق منبسطة ، ويحسب الوقت المستغرق لقطع مسافة (2700) م ، ثم يحسب المسافة المقطوعة في 25 دقيقة (دقيقة).
حل:
الخامس (يعني) = (د) / (ر)
ر = أيام / الخامس (متوسط)
ر = 2700 / (9 * 1000)
ر = 30 م * ح ^ (- 1)
المسافة المقطوعة في 25 دقيقة (دقيقة):
د = الخامس (متوسط) * ر
الخامس (متوسط) = (9 * 1000/60)
الخامس (المتوسط) = 9000/60 = 150 م / دقيقة
د = 150 * 25 = 3750 م