موضوع مقاله: سرعت | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سرعت | مقدمه: سرعت لحظه‌ای نیز به صورت حد سرعت در صورتی که بازه زمانی به صفر میل کند، یا به عبارت دیگر سرعتی که متحرک در هر لحظه دارد، تعریف می‌گردد. | ## بخش 1: سرعت | در تعریف نسبت واحدهای سرعتی می‌توان گفت: هر واحدی که برای مکان(طول) به کار می‌رود را می‌توان به هر واحد دلخواهی از زمان تقسیم کرد و سپس، هر جهت دلخواهی را نام برد مثل:3m/s به طرف شرق،8km/minبه طرف شمال غربی،0.7cm/hو… تعریف گالیله سرعت را که با نام نمایش می‌یابد به‌صورت ساده مسافت طی شده در واحد زمان تعریف کرد؛ یعنی معادله زیر: سرعت در یک لحظه بسیار کوتاه به صورت تغییرات یا مشتق جابه‌جایی نسبت به زمان تعیین می‌شود: با نگاه کردن به سرعت‌سنج خودرو، می‌توان سرعت لحظه‌ای خودرو را در هر لحظه خواند.Hewitt (2006), p. 42 حرکت با سرعت ثابت در حالت خاصی که سرعت ثابت است (یعنی حرکت بدون شتاب روی یک خط مستقیم)، می‌توان معادله سرعت بالا را به صورت v=d/t نوشت. در این حالت، نمودار سرعت زمان به صورت خطی به موازات محور t خواهد بود (شیب خط برابر اندازهٔ شتاب است). معادلهٔ سرعت زمان معادلهٔ سرعت زمان معادله‌ای است که متغیرهای آن v و t می‌باشند و همان معادلهٔ نموداری است که در نمودار سرعت-زمان رسم می‌شود و بیانگر سرعت لحظه‌ای جسم در هر لحظه است. فرم کلی معادله سرعت زمان برای حرکت با شتاب ثابت روی خط راست به صورت زیر است: v=at+v0 که در آن،a برابر شتاب جسم در لحظهٔ t, t زمان و v0 برابر سرعت اولیهٔ جسم است. سرعت متوسط در فیزیک و مکانیک، سرعت متوسط عبارت است از مقدار جابجایی طی شده در واحد زمان و واحد آن در سیستم SI متر بر ثانیه است. | ## بخش 2: سرعت | مقایسه مسافت با جابجایی تعریف مسافت مسافت: عبارت است از طول کل مسیر طی شده توسط یک متحرک به کل تمام حرک از مبدأ تا مقصد یک متحرک گفته می‌شود. تعریف جابجایی جابجایی: یعنی فاصله مستقیم مبدأ تا مقصد که جهت را نیز نشان می‌دهد در واقع جابجایی فاصله برداری نقاط AوB است مقایسه سرعت متوسط با تندی متوسط تندی متوسط: مسافت پیموده شده در واحد زمان. برای به دست آوردن مقدار حرکت و سرعت در حالی که به چند قسمت تقسیم شده با روش d1/v1 + d2/v2 + d3/v3 + ... = d/x می‌توان عمل کرد درحالی که با فرمول حرکت چند قسمتی m/n هم می‌توان به دست آورد ولی این راه به صورت اختصار درآمده فرمول m/n است. تندی فقط بیانگر این است که جسم چقدر تند حرکت می‌کند، در حالی که سرعت هم تندی و جهت حرکت جسم را توصیف می‌کند. اگر گفته شود خودرویی با تندی ۶۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند، تندی آن مشخص شده‌است. | ## بخش 3: سرعت | با این حال، اگر گفته شود خودرو با سرعت ۶۰ کیلومتر در ساعت به سمت شمال حرکت می‌کند، اکنون سرعت آن مشخص شده‌است. هنگامی که چیزی در یک مسیر دایره ای حرکت می‌کند و به نقطه شروع خود بازمی‌گردد، سرعت متوسط آن صفر است (تغییرات سرعت زاویه‌ای تقسیم بر زمان)، اما تندی متوسط آن با تقسیم محیط دایره طی شده بر زمان حرکت به دور دایره به دست می‌آید. به این دلیل که سرعت متوسط تنها با در نظر گرفتن تغییر جابجایی بین نقطه شروع و پایان محاسبه می‌شود (که اینجا صفر است)، در حالی که تندی متوسط فقط کل مسافت طی شده را در نظر می‌گیرد و تقسیم بر زمان می‌کند. سرعت در اجسام طول دار هنگامی که جسم ما طول داشته باشد (مانند قطار، مترو، تریلی و…)باید طول آن را با مسافت جمع کنیم علت این موضوع این است که متحرک باید به‌طور کامل مسافت را طی کند. به عنوان مثال هنگامی که قطار باید از یک پل عبور کند، باید به‌طور کامل قسمت انتهایی قطار،انتهای پل را رد کند؛ مثلاً طول قطار (کل قطار به همراه واگن‌ها، اتصالات و متعلقات) ۲۵۰ متر است و طول پل نیز ۱۰۰متر است. اگر سرعت قطار ۵۰۰ متر بر ثانیه باشد، قطار در ۰/۷ ثانیه پل را می‌گذراند همچنین اگر دو متحرک طول دار کنار هم باشند، می توان از این قانون با کمی تغییر استفاده کرد مثال:قطاری ۱۰۰ متری از کنار یک واگن ثابت ۴۰۰ متری عبور می‌کند. | ## جمع‌بندی | اگر ۸ ثانیه طول بکشد تا قطار به‌طور کامل از کنار واگن گذر کند، سرعت متوسط قطار چند کیلومتر بر ساعت است؟