الفرق بين السرعة والسرعة المتجهة

السرعة والسرعة المتجهة

تُعد السرعة والسرعة المتجهة مفهومين مهمين في الفيزياء، وكلاهما يصف حركة الجسم. ومع ذلك، هناك اختلاف رئيسي بين المفهومين.

السرعة

السرعة هي معدل تغير موضع الجسم بالنسبة للوقت. وهي كمية قياسية، أي أنها لها مقدار فقط دون اتجاه.

تُقاس السرعة بوحدات المسافة لكل زمن، مثل متر في الثانية (م/ث) أو كيلومتر في الساعة (كم/ساعة).

إذا تحرك جسم بسرعة ثابتة، فإن مساره سيكون خطًا مستقيمًا. أما إذا تغيرت سرعة الجسم، فإن مساره سيكون منحنيًا.

السرعة المتجهة

السرعة المتجهة هي معدل تغير موضع الجسم بالنسبة للوقت، مع مراعاة اتجاه الحركة. وهي كمية متجهة، أي أنها لها مقدار واتجاه.

تُقاس السرعة المتجهة بوحدات السرعة مع تضمين الاتجاه، مثل متر في الثانية باتجاه الشرق (م/ث شرقًا) أو كيلومتر في الساعة باتجاه الشمال (كم/ساعة شمالًا).

إذا تحرك جسم بسرعة متجهة ثابتة، فإن مساره سيكون خطًا مستقيمًا في اتجاه ثابت.

الاختلافات بين السرعة والسرعة المتجهة

هناك عدة اختلافات رئيسية بين السرعة والسرعة المتجهة:

1. الكمية

السرعة: كمية قياسية
السرعة المتجهة: كمية متجهة

2. الاتجاه

السرعة: لا تحتوي على اتجاه
السرعة المتجهة: تحتوي على اتجاه

3. التمثيل

السرعة: تُمثل برمز واحد (v)

السرعة المتجهة: تُمثل برمز متجه (v →)

4. معادلة الحركة

السرعة: v = Δx/Δt
السرعة المتجهة: v → = Δx →/Δt

5. الحركة الخطية

السرعة: تصف الحركة الخطية فقط
السرعة المتجهة: تصف الحركة الخطية والحركة الدائرية

6. حركة المقذوفات

السرعة: تصف سرعة المقذوف الأفقي فقط

السرعة المتجهة: تصف سرعة المقذوف في كل نقطة من مساره

7. تصادم الأجسام

السرعة: تُستخدم لحساب مقدار القوة الناتجة عن التصادم

السرعة المتجهة: تُستخدم لحساب اتجاه القوة الناتجة عن التصادم

التطبيقات

تُستخدم السرعة والسرعة المتجهة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:

تحديد سرعة المركبات

حساب المسافة المقطوعة في فترة زمنية معينة
تحليل حركة المقذوفات

تصميم أنظمة الملاحة
مراقبة حركة الأقمار الصناعية

الخلاصة

السرعة والسرعة المتجهة مفهومان مترابطان لكنهما مختلفان في الفيزياء. السرعة هي معدل تغير الموضع بالنسبة للوقت، بينما السرعة المتجهة هي معدل تغير الموضع بالنسبة للوقت مع مراعاة الاتجاه. تُستخدم السرعة والسرعة المتجهة في مجموعة واسعة من التطبيقات.