ماهي وحدة قياس السرعة

بواسطة: - آخر تحديث: ١٥:١٦ ، ٢١ يونيو ٢٠٢٠
ماهي وحدة قياس السرعة

السرعة

تُعرف السرعة بأنّها المسافة المقطوعة في الزّمن، فهي السرعة التي يتحرك بها الجسم، ولا يكون للسرعة اتجاه، السرعة العالية تعني أنّ الجسم يتحرك أسرع، والسرعة المنخفضة تعني أنّ الجسم يتحرك ببطء، وإذا لم يتحرك الجسم فإنّ ليس لديه سرعة، والطريقة الأكثر شيوعًا لحساب السرعة الثابتة لجسم يتحرك في خط مستقيم هي الصيغة الرياضية (س=م/ز)؛ إذ إنَّ (س) هي السرعة و(م) هي المسافة التي يقطعها الجسم و(ز) هو الزمن الذي يستغرقه الجسم حتى يقطع المسافة؛ إذ تعطي هذه المعادلة متوسط سرعة الجسم خلال فترة زمنية معينة.

قد يتحرك الجسم أسرع أو أبطأ في نقاط مختلفة إلّا أننا نحسب متوسط السرعة فقط، وقلنا سابقًا أنّ السرعة هي كمية قياسية لا تأخذ الاتجاه بعين الاعتبار في حين أنّ السرعة المتجهة هي كمية متجهة تُؤخذ الاتجاه بعين الاعتبار، ولتوضيح ذلك سنضرب مثالًا بسيطًا، إذا ركضت عبر الغرفة ثم عدت إلى موضعكَ الأصلي فستكون لكَ سرعة، وهي المسافة المقسومة على الوقت إلّا أنّ سرعتك المتجهة ستكون صفر وذلك، لأنّ موقعك لم يتغير بين بداية ونهاية المدة الزمنية التي ركضتها، ويوجد أيضا ما يُسمى بسرعة الدوران أو السرعة الزاوية، وهي عدد الدورات التي يدورها الجسم خلال فترة زمنية معينة لجسم يسير في مسار دائري.[١]


وحدة قياس السرعة

ذُكر لكَ سابقًا أنّ السرعة هي المسافة المقطوعة في وقت معين؛ إذ إنّها تعتمد على المسافة التي تُقاس بالمتر والزمن الذي يُقاس بالثانية، ولذلك فإنّ الوحدة الأساسية للسرعة هي (متر لكل الثانية) (م/ث)؛ إذ إنّ ال (م) هي متر وال (ث) هي ثانية، ويرمز لها باللغة الإنجليزية ب(m/s)، وقد تُقاس السرعة أيضا بوحدة (كيلومتر لكل ساعة) (ك/س) حيث ال(ك) هي كيلومتر وال(س) هي الساعة، ويمكن أيضا القياس بالميل (ميل لكل ساعة) (م/س) حيث ال(م) هي الميل وال(س) هي ساعة، ويرمز لها باللغة الإنجليزية (mph)، وغالبا ما تستخدم هذه الوحدة لقياس السرعة التي تسير بها السيارة.

وتوجد وحدات قياس أخرى مثل؛ وحدة (ماخ) المستخدمة لقياس سرعة جسم الطائرة مقارنة مع سرعة الصوت، وعلى سبيل المثال، إذا قلنا أنّ جسم ما يتحرك بسرعة 5 ماخ، فإنّ ذلك يعني أنّ الجسم يتحرك بخمسة أضعاف سرعة الصوت، وتستخدم وحدة (rev) لقياس سرعة المحرك، وتستخدم وحدة (دورة لكل دقيقة) لقياس السرعة التي يسير بها الجسم دائريًا، ويرمز لها باللغة الإنجليزية (rpm)،[٢].

ومن وحدات القياس المعروفة (العقدة)، ويُرمز لها باللغة الإنجليزية (kn)، العقدة هي سرعة تساوي الميل البحري، الذي هو (1852متر في الساعة)، وتستخدم وحدة قياس العقدة في مجال السفن والطيران.[٣]


طرق تحويل وحدة السرعة

قد تُواجهك مشكلة وأنت تقود سيارتكَ فلكل طريق سرعة قصوى لا يُمكنكَ تجاوزها، وقد يكون عداد سيارتك يقيس سرعة السيارة إمّا بالكيلومتر لكل ساعة، وإمّا بالميل لكل ساعة، وتكون إشارة السرعة في الطريق مسجلة بوحدة قياس مخالفة لوحدة قياس عداد سيارتك، وهنا تحدث المشكلة فلا تستطيع معرفة إذا ما كنت متجاوزا للحد الأقصى للسرعة أم لا، وللتخلص من هذه المشكلة حاول تعلم طريقة تحويل وحدات قياس السرعة، ولذلكَ فإننا سنساعدك في التخلص من هذه المشكلة باتباعكَ الخطوات الآتية:[٤]

  • للتحويل من (ميل في الساعة) إلى (كيلومتر في ساعة)، حاول أن تعرف أولًا أنّ (1 ميل = 1.61 كيلومتر) وأنّ (1 كيلومتر = .0621 ميل)؛ أيّ أنّ القانون هو (السرعة بالكيلومتر = 0.621× السرعة بالميل) ولتفهم كيفية التحويل سنضرب لك مثال، فلنفترض أنّك كنت تقود السيارة بسرعة (49.71 ميل في الساعة) فالسرعة بالكيلومتر = 0.621× 49.71 = 80 كيلومتر في الساعة .
  • للتحويل من (كيلومتر في الساعة) إلى (ميل في الساعة)، استخدم القانون (السرعة بالميل = 1.61× السرعة بالكيلومتر)، وللتوضيح، فلنفترض أنّكَ كنت تقود السيارة بسرعة (90 كيلومتر في الساعة)، فالسرعة بالميل = 1.61×90 =55.923 ميل في الساعة.


أنواع وحدات القياس الأخرى

إذا كنت تتساءل عن وحدات القياس في علم الرياضيات والفيزياء، فهنالك العديد من الوحدات التي تستخدم في حياتنا، ولكي تتعرف عليها إليكَ الوحدات السبعة الأساسية للنظام الدولي للوحدات:[٥][٦]

  • وحدة قياس الوقت هي (الثانية)، ويرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (s).
  • وحدة قياس الطول أو المسافة هي (المتر)، ويُرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (m)، والكيلومتر يساوي 1000 متر، ويساوي 0.62137 ميل، والمتر يساوي 100 سنتمتر، والبوصة تساوي 2.54 سنتمتر.
  • وحدة قياس الكتلة هي (كيلو جرام) ويرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (kg)، والواحد كيلوجرام يساوي 1000 جرام، والواحد رطل يساوي 453.59237 جرام ويساوي أيضا 16 أونصة.
  • وحدة قياس التيار الكهربائي هي (أمبير ampere) ويمز لها باللغة الإنجليزية برمز (A).
  • وحدة قياس درجة الحرارة (كلفن kelvin) ويرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (K)، ويُمكن تحويل الكلفن إلى درجة مئوية والعكس من خلال هذا القانون (الحرارة بالكلفن = الحرارة بالمئوية + 273.15)، ويمكن تحويل الدرجة بالفهرنهايت إلى درجة مئوية من خلال القانون (درجة مئوية =(الدرجة بالفهرنهايت – 32)/1.8).
  • وحدة قياس كمية المادة هي (المول mole) ويرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (mol).
  • وحدة قياس شدة الإضاءة، هي (كانديلا candela) ويرمز لها باللغة الإنجليزية برمز (cd).


مَعْلُومَة

بالتأكيد قد تساءلت يومًا ما هو أسرع شيء موجود في الطبيعة؟، وكم هي سرعته؟، ويُمكننا القول من الناحية النظرية، أنّ الضوء أسرع شيء موجود في الطبيعة، وتبلغ سرعته 186282 ميل في الثانية ما يعادل 299792 كيلومتر في الثانية، وهي سرعة ثابتة يرمز لها ب (c)، فإذا تمكنت من السفر بسرعة الضوء، فإنّك سوف تدور حول الأرض 7.5 مرة في الثانية الواحدة، إلّا أنّ ذلك غير ممكن، لأنّه لا يُمكن لأيّ جسم له كتلة أن يسير بهذه السرعة.

اعتقد العلماء الأوائل أنّ سرعة الضوء لا يُمكن حسابها، وكانت أول تجربة لحساب سرعة الضوء على يد العالم جاليليو جاليلي إلّا أنَّ تجربته كانت غير دقيقة، ثم استطاع العالم أولي رومر بالقيام بأول قياس حقيقي لسرعة الضوء، وذلك من خلال خسوف قمر المشتري، واستمرت محاولات العلماء لمعرفة سرعة الضوء الحقيقية حتى توصلوا لها بدقة، وفي عام 1905م، أثبت العالم ألبرت أينشتاين أنّ الضوء ينتقل بنفس السرعة بغض النظر عن مدى سرعة تحرك مراقب الضوء.

ربما سمعت بمصطلح السنة الضوئية كثيرًا، فهل تعلم ما هي؟، إنّ السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة، فهي مقياس لكل من المسافة والزمن، ينتقل الضوء من القمر إلى أعيننا في حوالي ثانية واحدة، ممّا يعني أنّ القمر يبعد عنا حوالي ثانية ضوئية واحدة، كما يستغرق ضوء الشمس حوالي 8 دقائق ليصل إلى أعيننا، ممّا يعني أن الشمس تبعد عنا حوالي ثماني دقائق ضوئية.[٧]


المراجع

  1. "What Speed Actually Means in Physics", thoughtco, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  2. "Units for measuring speed of movement", macmillandictionary, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  3. "Knot", conversion, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  4. "Kilometers to Miles Conversion", asknumbers, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  5. "SI Units", nist, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  6. "Unit Conversion Tables", shodor, Retrieved 2020-6-20. Edited.
  7. "How Fast Does Light Travel? | The Speed of Light", space, Retrieved 2020-6-20. Edited.