السرعة هي معدل تغير المسافة بالنسبة للزمن (أي: معدل التغير في مسقطه)؛ وهي كمية فيزيائية متجهة. أي أنها تقاس بالمقدار والاتجاه. متوسط السرعة لجسم ما (أوحتى طاقة) هومعدل حركته أثناء مدة زمنية معيّنة بغض النظر عن مدى تغير سرعته خلالها. مثلاً، متوسط سرعة سيارة بترت 60 كم خلال ساعة هو60 كم في الساعة، حتى لوتوقفت في بعض الأحيان ومشت بسرعة 80 كم في الساعة في أحيان أخرى.

طبقاً للنسبية الخاصة، فأعلى سرعة في الكون هي "c". التعبير عن "c" بأنها سرعة الضوء ليس دقيقاً كثيراً، لكن بالإمكان القول مثلاً بأنها "سرعة الضوء في الفراغ" أو"أعلى سرعة في الكون". وتعادل "c" بدقة 299,792,458 م/ث، وهذا يعادل الدوران حول الأرض سبع مرات خلال ثانية واحدة. لا يُمكن للمادة الوصول تماماً إلى سرعة الضوء، حيث يفترض أن يحتاج هذا مقداراً لا نهائياً من الطاقة.

قانون حساب السرعة بالنسبة للحركة المستقيمة المنتظمة هو: السرعة = المسافة / الزمن.velocity=distance/time أما بالنسبة للحركة المتغيرة بانتظام فهو: (التسارع*الزمن) + السرعة الابتدائية. ومن أنواع السرعة

1. سرعة ثابتة: السرعة الثابتة هي السرعة التي يبتر فيها الجسم إزاحات متساوية في أزمنة متساوية.
2. سرعة متغيرة: والسرعة المتغيرة هي السرعة التي يبتر فيها الجسم إزاحات مختلفة في أزمنة مختلفة أيضاً.

تعريف

السرعة

${\displaystyle F=ma$

الكتلة التسارع الفروع ميكانيك تطبيقي · ميكانيكا سماوية · ميكانيكا المتصل · ميكانيكا التحليل · فهم الحركة المجردة · فهم الحركة · فهم السكون · ميكانيكا إحصائية اساسيات الموضوعات الأساسية الصيغ قوانين نيوتن للحركة · الميكانيكا التحليلية · ميكانيك لاغرانج · ميكانيك هاملتوني · الميكانيكا الروث · معادلة هاملتون جاكوبي · معادلة أبيل للحركة · معادلة أودواديا - كالابا · الميكانيكا الكلاسيكية كوبان فون نيومان الفهماء هوروكس · هالي · لابلاس · أولير· جاليليو· هيزنبرج · دالمبير · نيوتن · كليروت · لاغرانج · هاملتون · كيبلر · بواسون · دانييل برنولي · يوهان بيرنولي · كوشي

هذا الصندوق:

التعريف التاريخي

يعتبر العالم الايطالي الفيزيائي غاليليوغاليلي أول من قام بقياس السرعة عن طريق قياس المسافة المقطوعة والزمن الذي أخذته لبتر هذه المسافة. قام غاليليوبتعريف السرعة بالعلاقة الآتية:

${\displaystyle v={\frac {d {t ,$

حيث:

v: سرعة الجسم.

d: هي المسافة المقطوعة

t: هوزمن بتر المسافة.

عملى سبيل المثال فإن راكب الدراجة الذي يبتر مسافة 30 متر في خلال زمن 2 ثانية تكون سرعته 15 متر لكل ثانية. يمكن حتى تتحرك الأجسام بسرعات مختلفة فمثلا المركبة يمكنها حتى تتحرك بسرعة 50 كم لكل ساعة ثم تبطئ حتى 0 كم لكل ساعة وبعدها تزداد إلى 30 كم لكل ساعة.

سرعة لحظية

يمكن تعريف السرعة اللحظية على أنها السرعة عند لحظة معينة أوالسرعة الثابتة خلال فترة زمنية قصيرة جدا. عن طريق النظر إلى عداد السرعة فإن الشخص يمكنه من قياس السرعة اللحظية للسيارة عند أي لحظة. إذا سارت المركبة بسرعة 50 كم في الساعة فإنها وبعد ساعة كاملة يفترض أن تبتر مسافة 50 كم إذا كانت تسير بنفس السرعة خلال تلك الفترة. إذا استمرت المركبة في السير لمدة نصف ساعة فإنها ستبتر مسافة 25 كم. إذا استمرت لمدة دقيقة واحدة فأنها ستبتر مسافة 833 متر.

بالتعبير الرياضي فإن السرعة هي تعبير عن مقدار متجه السرعة والتي تنتج من مشتقة مسقط r بالنسبة للزمن.

${\displaystyle v=\left|{\boldsymbol {v \right|=\left|{\dot {\boldsymbol {r \right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol {r {dt \right|\,.$

إذا كان ${\displaystyle s$ هوطول المسار المقطوع في زمن t، فإن السرعة تساوي المشتقة:

${\displaystyle v={\frac {ds {dt .$

في بعض الحالات الخاصة والتي بها السرعة تكون ثابتة، فيمكن تبسيط العلاقة إلى ${\displaystyle v=s/t$.

بلغة الرسم فإن السرعة اللحظية هي ميل خط المماس عند أي نقطة على منحني المسافة مع الزمن بينما ميل الوتر على المنحنى نفسه يعنبر عن السرعة المتوسطة خلال الزمن المغطى بخط الوتر.

سرعة متوسطة

يمكن تعريف السرعة المتوسطة على أنها المسافة الكلية المقطوعة خلال زمن ما. على سبيل المثال إذا كانت المسافة 80 كم تم بترها في زمن ساعة فإن السرعة المتوسطة تكون 80 كم لكل ساعة. إذا تم بتر مسافة مقدراها 320 كم في زمن أربعة ساعات فإن السرعة المتوسطة أيضا تكون 80 كم لكل ساعة. عند قسمة المسافة بالكيلومتر علي الزمن بالساعات فإننا نحصل على السرعة بوحدة الكم لكل ساعة. السرعة المتوسطة لا تقوم بوصف التغير في السرعة الذي يمكنه الحدوث خلال الزمن الكلي للمسافة المقطوعة حيث أنها تنتج عن قسمة المسافة الكلية المقطوعة على الزمن الكلي لها. بمكن قياس المسافة المقطوعة إذا فهم كلا من السرعة المتوسطة والزمن:

${\displaystyle d={\boldsymbol {\bar {v t\,.$

فإذا كانت السرعة المتوسطة 80 كم في الساعة والزمن يساوي أربع ساعات فإن المسافة المقطوعة تكون 320 كم.

السرعة العرضية

السرعة الخطية هي المسافة المقطوعة لكل وحدة زمنية، في حين حتى السرعة العرضية هي السرعة الخطية لشيء يتحرك على طول مسار دائري. وهناك نقطة على الحافة الخارجية من دوامة الخيل اوالقرص الدوار يسافر مسافة أكبر في دوران تام واحد من نقطة أقرب مركز. السفر مسافة أكبر في نفس الوقت يعني سرعة أكبر، وبالتالي تكون السرعة الخطية أكبر على الحافة الخارجية لجسم دوار من أقرب إلى المحور. هذه السرعة على طول مسار دائري يعهد باسم سرعة عرضية لأن اتجاه الحركة هوالظل إلى محيط الدائرة. بالنسبة للحركة الدائرية، يتم استخدام المصطلحات السرعة الخطية والسرعة العرضية بالتبادل، وكلا من وحدات استخدام m / s، كم / ساعة، وغيرها.

سرعة دوران (أوسرعة الزاوي) ينطوي على عدد من الثورات لكل وحدة من الزمن. جميع أجزاء جامدة مرح دوامة الخيل اوالقرص الدوار بدوره حول محور دوران في نفس الوقت من الزمن. وبالتالي، فإن جميع أجزاء حصة نفس معدل دوران، أونفس العدد من التناوب أوالثورات لكل وحدة من الزمن. ومن الشائع التعبير عن معدلات التناوب في الثورات في الدقيقة (RPM) أومن حيث عدد "راديان" تحولت في وحدة من الزمن. هناك أكثر قليلا منستة راديان في دوران تام ( 2π radians). عندما يتم تعيين اتجاه لسرعة دوران، فإنه يعهد باسم سرعة دوران أوالسرعة الزاوية. سرعة دوران هوناقلات حجمها هوسرعة دوران. سرعة ذات الصلة وسرعة دوران ذات الصلة: حدثا زادت رم، وأكبر سرعة متر في الثانية الواحدة. السرعة التتابعية تتناسب طرديا مع سرعة الدوران في أي مسافة ثابتة من محور الدوران. ومع ذلك، فإن السرعة العرضية، على عكس سرعة الدوران، تعتمد على المسافة نصف القطرية (المسافة من المحور). لمنصة الدورية مع سرعة دوران ثابتة، والسرعة المماس في المركز هوصفر. نحوحافة المنصة تزداد السرعة العرضية بالتناسب مع المسافة من المحور. في صيغة المعادلة:

${\displaystyle v\propto \!\,r\omega \,,$

حيث v هوسرعة عرضية وω (حرق يونانية أوميغا) هوسرعة دوران. واحد يتحرك بشكل أسرع إذا زاد معدل دوران (قيمة أكبر ل ω)، واحد أيضا يتحرك بشكل أسرع إذا حركة أبعد من محور يحدث (قيمة أكبر ل r). تحرك مرتين بعيدا عن محور الدوران في المركز وتحرك أسرع مرتين. انطلق ثلاث مرات حتى الآن ولديك ثلاثة أضعاف السرعة العرضية. في أي نوع من نظام الدورية، سرعة عرضية يعتمد على مدى كنت من محور الدوران.

وعندما تستعمل الوحدات المناسبة للسرعة العرضية v وسرعة الدوران ω والمسافة الشعاعية r، تصبح النسبة المباشرة من v لكل من r وthe المعادلة الدقيقة

${\displaystyle v=r\omega \,.$

وبالتالي، فإن السرعة العرضية تتناسب طرديا مع r عندما تكون جميع أجزاء النظام في نفس الوقت ω، كما في عجلة، قرص، أوعصا جامدة.

وحدات السرعة

في النظام العالمي لقياس السرعة، الوحدة الأساسية هي المتر بالثانية: م/ث أوم ث^-1 ويمكن استعمال الكيلومتر في الساعة للسرعات المتوسطة مثل سرعة الصواريخ والسيارات..إلخ، حتى إذا الكيلومتر في الساعة هوالأكثر شيوعاً رغم حتى الوحدة الرسمية هي المتر في الثانية. وأيضاً، في المقاييس الكونية (عند قياس سرعة حركة الأجرام السماوية مثل أجرام النظام الشمسي وحتى النجوم والمجرات) تُستخدم وحدة الكيلومتر/الثانية لأن الوحدات الأخرى تُصبح تافهة حينها. أما في المجال البحري فتُقاس سرعة السفن والغواصات بالعقدة حيث تساوي: 1.853 كيلومتر/ساعة أو0.5 متر/ثانية.

ومن وحدات قياس السرعة:

• متر في الثانية (الرمز m s⁻¹ اوm/s).
• كيلومتر في الساعة (الرمز km/h).
• ميل في الساعة (الرمز mi/h اوmph).
• العقدة (ميل بحري في الساعة، الرمز kn اوkt).
• قدم في الثانية (الرمز fps اوft/s).
• عدد ماخ (كمية لا بعدية), السرعة مقسومة على سرعة الصوت.
• سرعة الضوء في الفراغ (الرمز c = 299 792 458 m/s).

التحويل من وإلى وحدات السرعة المتنوعة:

انظر أيضاً

• سرعة متجهة
• سرعة جوية.
• سرعة الضوء.

المراجع