عداد السرعة يعطي قراءة عند لحظة معينة. يمكن أن يخفي متوسط الرحلة التوقفات والتغيرات السريعة في السرعة.
بنِ النموذج
الإزاحة تتضمن الاتجاه؛ المسافة تحسب الطول الكلي للمسار.
السرعة هي التغير في الإزاحة لكل وحدة زمن.
التسارع هو التغير في السرعة لكل وحدة زمن.
السرعة: معدل تغير الإزاحة.
التسارع: معدل تغير السرعة.
خط v–t مستقيم يعني تسارعاً ثابتاً: a = (10 − 2) ÷ 4 = 2.0 م/ث²
اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج
ميل منحنى الإزاحة-الزمن يساوي السرعة.
المساحة تحت منحنى السرعة-الزمن تعطي الإزاحة.
صيغة التسارع الثابتة صالحة فقط عندما يكون افتراضها مبرراً.
في المختبر: اختر اتجاهًا موجبًا وأشر إليه. استخدم بوابة ضوئية أو فيديو بمقياس زمني ومدة إطار معروفة لقياسات حركة قابلة للتكرار. تجنب افتراض أن التوقيت اليدوي دقيق في الفترات القصيرة جدًا.
اعمل من الكميات المعروفة
معلوم: تزداد السرعة بانتظام من 2 إلى 10 متر لكل ثانية في 4 ثوانٍ. a = (v-u)/t. a = (10-2)/4 = 2 متر لكل ثانية مربعة.
الإزاحة هي مساحة شبه المنحرف: s = (u+v)t/2 = (2+10)×4/2 = 24 م.
دورك الآن: تتغير السرعة من 3 إلى 15 متر لكل ثانية في 6 ثوانٍ. أوجد التسارع.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
السرعة السالبة تشير إلى الاتجاه وفق اتفاقية الإشارات المختارة؛ ولا تعني بالضرورة التباطؤ.
غير صحيح: السرعة السالبة لا تعني دائمًا أن الجسم يتباطأ. السرعة السالبة تعني الحركة في عكس الاتجاه الموجب المختار. يتباطأ الجسم فقط عندما يعاكس التسارع السرعة؛ فالسرعة السالبة مع تسارع سالب تعني زيادة السرعة.
المفتاح:
الإزاحة تتضمن الاتجاه؛ المسافة تحسب الطول الكلي للمسار.
ميل منحنى الإزاحة-الزمن يساوي السرعة.
انتبه للآتي: السرعة السالبة تشير إلى الاتجاه وفق نظام الإشارة المختار؛ ولا تعني بالضرورة التباطؤ.
اكتب من تسارع 6 متر لكل ثانية مربعة
تتغير السرعة من 4 إلى 22 متر لكل ثانية في 3 ثوانٍ.
أوجد التسارع والإزاحة. السرعة السالبة تمثل اتجاهاً.
اكتب من ميل سالب 2
خط السرعة-الزمن ينخفض من 6 إلى 0 متر لكل ثانية بين t = 0 و t = 3 s.
الميل هو (0 − 6) ÷ 3 = −2 متر لكل ثانية مربعة — تباطؤ منتظم، الإشارة فقط لتسمية الاتجاه الموجب المختار.
اكتب من إزاحة 100 متر
جسم يتحرك بسرعة ثابتة 20 متر لكل ثانية لـ 5 s.
الإزاحة = 20 × 5 = 100 m، ومنحنى الإزاحة-الزمن هو خط مستقيم بميل 20.
اكتب من سرعة نهائية سالبة
An object at +8 m s⁻¹ decelerates at 2 m s⁻² for 6 s.
v = 8 − 12 = −4 m s⁻¹: توقف عند t = 4 s وعكس الاتجاه — المعادلة تتبع الاتجاه بصدق.
استكشف
Velocity–time: displacement and distance
$v=u+at;\quad s=ut+\frac12at^2$
Signed area gives displacement; total absolute area gives distance.
المزيد من المواضيع في دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Physics · HL
