كيفية حساب السرعة المتوسطة

السرعة المتوسطة

هي المسافة الإجمالية التي يقطعها الجسم في فترة زمنية معينة، وتعد كمية قياسية بحيث يتم تمثيلها بالحجم وليس لها اتجاه، وتوجد السرعة المتوسطة بتقسيم المسافة على الوقت المنقضي، ومتوسط سرعة الجسم هو مؤشر على المعدل المتوسط الذي تُقطع به مسافة معينة، فمثلًا إذا كان متوسط سرعة السيارة حوالي 60 كم في الساعة، فذلك يدل على أن موضع السيارة سيتغير بمعدل 60 كم في الساعة في المتوسط.^[١]

حساب السرعة المتوسطة

تُحسب السرعة المتوسطة باستخدام القانون التالي: السرعة= المسافة ÷ الزمن، ولكن في بعض الأوقات نحتاج لحساب السرعة المتوسطة لسرعتين مختلفتين قد بدأتا في فترات زمنية مختلفة، وسندرج فيما يلي طرق حساب السرعة المتوسطة بمعطياتها المختلفة ونطبق القانون على بعض الأمثلة:^[٢]

حساب السرعة المتوسطة بمعرفة مسافة واحدة وزمن واحد

لحساب السرعة المتوسطة ذات المسافة الواحدة والزمن الواحد يتم اتباع الخطوات التالية:^[٢][٣]

• تحديد معطيات المسألة: ويتم من خلال تعيين كل من المسافة الكلية المقطوعة بواسطة شخص ما أو عربة، وتحديد الوقت الكلي الذي استغرقه هذا الشخص أو تلك المركبة لقطع تلك المسافة، مثلًا: سافر أحمد وقطع مسافة 150 ميلاً خلال 3 ساعات، فكم كانت سرعته المتوسطة؟ بتطبيق قانون السرعة المتوسطة (المسافة الكلية ÷ الزمن)، بحيث أن السرعة تشير إلى السرعة المتوسطة= المسافة تشير إلى المسافة الكلية، ويشير الزمن إلى الزمن الكلي المُستغرق.
• تعويض المسافة في القانون بالقيمة المعطاة له: وعلى نفس المثال السابق إن قام أحمد بقطع مسافة 150 ميلاً، سيكون التعويض في القانون (السرعة المتوسطة = 150 ÷ الزمن).
• تعويض الزمن في القانون: بالقيمة المعطاة في المسألة، إن استغرق أحمد 3 ساعات خلال رحلته، سيكون القانون: (السرعة المتوسطة = 150 ÷ 3)
• إيجاد قسمة المسافة على الزمن: للحصول على السرعة المتوسطة وقياس وحدة الزمن هي الساعة، وعلى المثال السابق (السرعة المتوسطة = 150 ÷ 3، فإن سرعته المتوسطة تساوي 50 كم في الساعة.

حساب السرعة المتوسطة لعدة مسافات مقطوعة خلال أزمنة مختلفة

لحساب السرعة المتوسطة ذات المسافات والأزمنة المختلفة يتم اتباع الخطوات التالية:^[٤][٢]

• تحديد معطيات المسألة: من خلال تعيين كل من المسافات الكلية المقطوعة، وكُل الأزمنة الكُلية المُستغرقة، فمثلًا: يسافر قطار بسرعة 300 كم/ ساعة لمدة ساعتين ثم يتباطأ إلى 220 كم/ ساعة خلال الساعتين التاليتين، ما هو متوسط سرعته؟.
• حساب المسافة الكلية: يتم من خلال جمع المسافات المقطوعة خلال الرحلة بأكملها، ثم كتابة القيمة الناتجة والتعويض في القانون، (المسافة الكلية= المسافة الأولى+ المسافة الثانية)، (المسافة الأولى= 300 كم×2= 600 كم)، (المسافة الثانية= 220كم×2= 440 كم)، (المسافة الكلية= 600+440= 1040 كم) (السرعة المتوسطة= 1040÷الزمن).
• حساب الزمن الكلي: يتم من خلال جمع الأزمنة المستغرقة خلال الرحلة كاملة وغالبًا ما تكون مقدرة بوحدة الساعات، ثم تعويض القيمة الناتجة في القانون، (الزمن الكلي= الزمن الأول+ الزمن الثاني) (الزمن الكلي= 2 +2= 4 ساعات).
• إيجاد قسمة المسافة الكلية المقطوعة على الزمن الكلي: السرعة المتوسطة= 1040 ÷4= 260 كم في الساعة.

المراجع

1. ↑ "Average Speed Formula", toppr, Retrieved 13/1/2022.
2. ^ ^{أ ب ت} wikiHow Staff (2/7/2020), "How to Calculate Average Speed", wikihow, Retrieved 26/12/2021.
3. ↑ "Average Speed Formula", cuemath, Retrieved 26/12/2021.
4. ↑ "Average Speed Formula", vedantu, Retrieved 26/12/2021.