السرعة الاتجاهية ( Velocity )

---

السرعة الاتجاهية المعدل الذي يتحرك به جسم في مسافة واتجاه محدد. ونعبِّر عن السرعة الاتجاهية بالمسافة والزمن بقولنا متر في الثانية. هناك فرق مهم بين السرعة والسرعة الاتجاهية، حيث تدل السرعة على معدل الحركة، ولكنها لا تحدد الاتجاه. فالجسم الذي يتحرك بسرعة 40كم في الساعة لا يكون الاتجاه الذي يتحرك فيه معروفًا. ولتعيين السرعة الاتجاهية، فلا بد من ذكر معدل واتجاه الحركة. على سبيل المثال، يتحرك جسم بسرعة اتجاهية تبلغ قيمتها 40كم في الساعة في اتجاه الشمال. وفي علم الرياضيات السرعة الاتجاهية هي كمية متجهة لأن لها سرعة واتجاهًا.

أنواع السرعة الاتجاهية:

من الممكن أن تكون السرعة الاتجاهية منتظمة وهذا يعني أن المسافات التي يقطعها الجسم في اتجاه معين خلال وحدة زمنية معينة تكون متساوية في كل مراحل الحركة. ولكي نحصل على السرعة المنتظمة لجسم ما، ينبغي أن نقسم المسافة التي قطعها الجسم على الزمن الذي استغرقه في قطع هذه المسافة. ويمكن التعبير عن ذلك رياضيا بالقانون ع = ف/ن، حيث ع السرعة الاتجاهية، وف المسافة و ن الزمن. كذلك من الممكن أن تكون السرعة الاتجاهية متغيرة، وهذا يعني أن المسافات التي قطعها الجسم في وحدة زمنية معينة تكون غير متساوية في كل مراحل الحركة، أو أن الجسم يغير اتجاهه أو يعني حدوث الشيئين معًا. وعلى سبيل المثال، يكون لجسم متحرك سرعة اتجاهية تساوي 30 مترًا في الثانية في لحظة معينة، ثم يزيد من سرعته حتى تصل 60 مترًا في الثانية. فإذا كان الجسم يكتسب سرعته بصورة منتظمة، فإن متوسط سرعته الاتجاهية تساوي سرعة الابتداء مضافة إلى سرعة الانتهاء مقسومتين على العدد اثنين، ويمكن التعبير عن ذلك رياضيا كما يلي:

م ع .ع =(ع¡ + ع¢)/2

حيث تمثل م ع متوسط السرعة الاتجاهية، ع¡ سرعة الإبتداء، ع¢ سرعة الانتهاء.

التسارع:

يسمى التغير في السرعة الاتجاهية لجسم متحرك التسارع. ومعنى التسارع الإيجابي هو أن يقطع الجسم، في مقدار زمني محدد ، مسافة أطول من تلك التي قطعها في المقدار الزمني المحدد الذي سبقه. وللأجسام الساقطة تسارع زمني موجب. أما في حالة التسارع السلبي، كما في حالة قطار يوشك على الوقوف ، فإن الجسم يقطع مسافة أقصر في كل وحدة زمنية تالية. ويحدث تسارع الجذب المركزي عندما يغير الجسم اتجاهه ويبقى على معدل سرعته.

★ تَصَفح أيضًا: الحركة ؛ قوانين الأجسام الساقطة ؛ حساب التفاضل والتكامل.