منحنى السرعة المتجهة – الزمن
يوضح منحنى السرعة المتجهة – الزمن العلاقة بين السرعة المتجهة v لجسم ما والزمن t. ويمثل المنحنى كيفية تغير السرعة مع مرور الوقت.
المقدمة
السرعة المتجهة هي كمية متجهة لها مقدار واتجاه. يشير مقدار السرعة إلى مدى سرعة الجسم، بينما يشير اتجاه السرعة إلى اتجاه تحرك الجسم. ويقيس منحنى السرعة المتجهة – الزمن كلاً من مقدار واتجاه السرعة المتجهة لجسم ما.
المسافة المقطوعة
يمكن استخدام منحنى السرعة المتجهة – الزمن لإيجاد المسافة المقطوعة بواسطة جسم ما. المسافة هي مقدار الإزاحة، والتي تمثل التغير في موضع الجسم. لإيجاد المسافة المقطوعة، يتم تكامل السرعة المتجهة بالنسبة للزمن.
التسارع
{|}
منحنى السرعة المتجهة – الزمن يوضح أيضًا تسارع الجسم. التسارع هو معدل تغير السرعة المتجهة. يمكن حساب التسارع عن طريق أخذ المشتقة الزمنية للسرعة المتجهة.
الحركة المنتظمة
عندما يكون الجسم في حركة منتظمة، تكون سرعته المتجهة ثابتة. وبالتالي، فإن منحنى السرعة المتجهة – الزمن لجسم في حركة منتظمة هو خط مستقيم موازٍ لمحور الزمن.
{|}
الحركة المتسارعة
عندما يكون الجسم في حركة متسارعة، تتغير سرعته المتجهة مع مرور الوقت. إذا كان التسارع موجبًا، سيزداد مقدار السرعة المتجهة مع مرور الوقت. وإذا كان التسارع سالبًا، فسيقل مقدار السرعة المتجهة مع مرور الوقت.
الحركة الدائرية
{|}
عندما يتحرك جسم في مسار دائري، يتغير اتجاه سرعته المتجهة مع مرور الوقت. ومع ذلك، يبقى مقدار السرعة المتجهة ثابتًا. وبالتالي، فإن منحنى السرعة المتجهة – الزمن لجسم في حركة دائرية هو دائرة.
{|}
تطبيقات منحنى السرعة المتجهة – الزمن
توجد العديد من التطبيقات لمنحنى السرعة المتجهة – الزمن، بما في ذلك:
- إيجاد المسافة المقطوعة بواسطة جسم ما
- حساب تسارع جسم ما
- تحليل حركة الأجسام في مجموعة متنوعة من المواقف
الخاتمة
منحنى السرعة المتجهة – الزمن هو أداة قوية يمكن استخدامها لفهم حركة الأجسام. يوفر المنحنى معلومات حول مقدار واتجاه السرعة المتجهة للجسم، كما يمكن استخدامه لإيجاد المسافة المقطوعة وحساب التسارع.