السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m وتدور بسرعة زاوية مقدارها 25rad/s

سنجبكم في هذا المقال حول السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m وتدور بسرعة زاوية مقدارها 25rad/s ، والسرعة الخطية هي تعبير رياضي يوضح العلاقة بين المسافة والزمن وهي أبسط نوع للسرعات وقيمتها تمثل مقدار تغير موضع الجسم خلال واحدة الزمن وهي ثانية عادةً.

السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m وتدور بسرعة زاوية مقدارها 25rad/s

السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m وتدور بسرعة زاوية مقدارها 25rad/s الإجابة هي: “7.5 m/s“، ويمكن الحصول على الناتج الصحيح بتطبيق قانون السرعة الخطية على الشكل التالي:

• السرعة الخطية= السرعة الزاوية * نصف القطر.
• السرعة الخطية = 25 * 0.3= 7.5m/s.

شاهد أيضًا: ما هي وحدة السرعة المتوسطة

ما هو مفهوم السرعة الخطية

تعرف السرعة الخطية بأنها مقدار التغير في إزاحة جسم خلال واحدة الزمن وفي الرياضيات يعبر عنها بالصيغة (dx/dt) حيث أن dx هو التغير في المسافة وdx هو التغير في الزمن، والسرعة هي كميه متجهة يعبر عنها بشعاع السرعة الذي يكون له ذات اتجاه الحركة ويكتفى بذكر قيمة السرعة الخطية للتعبير عن سرعة جسم دون الحاجة لذكر الاتجاه، وهي تختلف عن السرعة الزاوية والسرعة النسبية.[1]

السرعة النسبية

تقيس هذه السرعة سرعة حركة جسم ما بالنسبة لجسم متحرك آخر وتكتب على شكل أشعة بصيغة متجهات على الشكل التالي:

VA rel VB= VA VB.

علمًا أن:

• VA هي سرعة الجسم الأول A.
• VB هي سرعم الجسم الثاني B.
• VA rel Vb هي سرعة الجسم A بالنسبة لسرعة الجسم B.

ويستخدم مفهوم متوازي أضلاع السرعة أو مثلث السرعة لحساب السرعة النسبية بين جسمين.

شاهد أيضًا: هي القوة المتميزة بالسرعة وتعرف بأنها قدرة الجسم على إنتاج قوة عضلية تتميز بالسرعة

السرعة الزاوية والتسارع الزاوي

يمكن توضيح كل من مفهومي السرعة الزاوية والتسارع الزاوي عبر النقاط التالية:

• السرعة الزاوية هي حدث يظهر كما في الحركات الدورانية للمروحة والعجلات وغير ذلك.
• السرعة الزاوية هي مقدار التغير في الإزاحة الزاوية، وتستخدم الزوايا النصف قطرية كواحدة لقياس الحركة الزاوية.
• وحدة قياس السرعة الزاوية هي دورة/ ثانية أو زاوية نصف قطرية/ ثانية أو راديان/ ثانية.
• مقدار التغير في السرعة الزاوية يسمى التسارع الزاوي.
• الزخم الزاوي يمثل جداء ضرب مجموع عزوم القصور الذاتي للجسم حول محور الدوران الخاص به بالسرعة الزاوية له.

الفرق بين السرعة الخطية والسرعة الزاوية

يمكن توضيح الفرق بين كل من السرعة الخطية والسرعة الزاوية عبر النقاط التالية:

• السرعة الخطية ثابتة لا تحتاج لقوة بينما السرعة الزاوية تحتاج لقوة للحفاظ عليها.
• السرعة الخطية لجسم متحرك ما تنتج من ضرب سرعته الزاوية بنصف القطر.
• وحدة قياس السرعة الخطية هي الأمتار في الثانية الواحدة بينما وحدة قياس السرعة الزاوية هي الراديان في الثانية الواحدة.

شاهد أيضًا: العوامل التي تحدد الزخم هي

وفي الختام أوضحنا الحل لمسألة السرعة الخطية لنقطة على طرف مروحة نصف قطرها 0.3m وتدور بسرعة زاوية مقدارها 25rad/s بالإضافة إلى أهم المعلومات المتعلقة بالسرعة الخطية والسرعة الزاوية وقوانين ووحدات كل منهما والفرق بينهما.