السرعة

ما هي السرعة التي يقود بها فيليب دراجته؟ عداد السرعة يُظهر: 20 كم في الساعة. ولكن ماذا تعني 20 كم في الساعة؟ فيليب لم يكمل 20 كيلو مترا، ولم يركب دراجته لمدة ساعة، وسرعته 20 كم في الساعة، فكيف هذا؟ فيليب يتحرك بسرعة معينة، فإذا حافظ على سرعته ثابتة لمدة ساعة، سيقطع مسافة 20 كم. وإذا استمر لساعتين، سيقطع 40 كم. السرعة ضرب الزمن تساوي المسافة. لكن السرعة ليست ثابتة، ففيليب يزيد السرعة من 20 إلى 25، ثلاثين كم في الساعة... إذا، كيف نحسب سرعة فيليب، إذا كانت سرعته تتغير باستمرار؟ يُظهر عداد السرعة سرعة الدراجة الآن، وهي السرعة اللحظية، لكن هذا لا يساعد لمعرفة السرعة خلال الرحلة كلها. ولكن كيف، أنأخذ السرعة اللحظية كل خمس ثوان مثلا، ثم نحسب المتوسط؟ لا! هذا يبدو خطيرا. هناك طريقة أبسط لحساب السرعة خلال الرحلة بأكملها، برغم تغير السرعة اللحظية، إنها مكتوبة على عداد السرعة: كم في الساعة عدد الكيلومترات تقسيم عدد الساعات. المسافة تقسيم الزمن تساوي السرعة. تحرك فيليب مسافة أربعة كيلومترات، خلال رُبع ساعة. أربعة كم تقسيم ربع ساعة. أربعة تقسيم ربع هي 16. جاء فيليب إلى المتجر في رحلة متوسط سرعتها 16 كم في الساعة. لنعمل رسما تخطيطيا لتوضيح ذلك: المحور X يمثل الوقت، والمحور Y يمثل المسافة بالكيلومتر، وهذه رحلة فيليب، بثبات في البداية، ثم زاد السرعة، ثم توقف عند الضوء الأحمر، فلم تزد المسافة أثناء وقوفه، ولكن الوقت يمضي. الإشارة خضراء وعاد للتحرك، ويزيد السرعة، حتى وصل للمتجر! المسافة الآن 4 كم، والزمن ربع ساعة. ولكن أين السرعة في الرسم؟ هل يمكنك معرفة الوقت الذي قاد خلاله فيليب بأعلى سرعة من الرسم؟ السرعة هي ميل الخط. عندما يكون ميل الخط حادا وللأعلى فإنه يقطع مسافة كبيرة في زمن قصير، أي بسرعة عالية. والخط المستقيم يعني أن المسافة لا تزيد، وهو وقت الوقوف. هل تذكر كيف حسبنا متوسط ​​السرعة؟ كم في الساعة. المسافة تقسيم الزمن. إذا قاد فيليب بمتوسط السرعة​​ خلال الرحلة كلها، فستستغرق الرحلة نفس الزمن بالضبط. كيف سيبدو شكل الرسم، إذا قاد فيليب بمتوسط السرعة بشكل ثابت طوال الرحلة؟ هكذا سيبدو. السرعة هي ميل الخط، والسرعة الثابتة تعني أن للخط ميل ثابت على كامل طوله. للدراجات والسيارات، غالبا نقيس السرعة بالكيلومتر أو الميل في الساعة. ولكن في الفيزياء، نستخدم متر في الثانية. متر في الثانية يساوي 3‪.‬6 كم في الساعة. لأن هناك 3600 ثانية في الساعة و1000 متر في الكيلومتر. ولكن طالما أننا نستخدم نفس الوحدة لكل الحسابات، فسيساعدنا هذا المثلث في حل معظم المشاكل المتعلقة بالسرعة: السرعة تساوي المسافة تقسيم الزمن. المسافة تساوي السرعة ضرب الزمن. الزمن يساوي المسافة تقسيم السرعة