السرعة الثابتة في الرسم البياني الزمني للإزاحة: ماذا ، لماذا ، حقائق ، مشاكل


تتناول المقالة بعض الحقائق حول السرعة الثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة.

يمثل الرسم البياني لوقت الإزاحة ، المعروف باسم الرسم البياني للموضع والوقت ، حركة الجسم. عندما نرسم إزاحة الجسم المتحرك على المحور y كمتغير تابع والوقت على المحور x كمتغير مستقل ، فإن انحدار الخط المستقيم يكشف عن تحرك الجسم بسرعة ثابتة. 

اقرأ المزيد عن السرعة الأفقية.

عندما نرسم قيم إزاحة جسم متحرك لقيم الوقت ذات الصلة ، نحصل على منحدر يعرض خصائص حركة الكائن

العلاقة بين منحدر الرسم البياني لوقت الإزاحة والسرعة الثابتة: 

  • إذا ظهر المنحدر كملف أفقي خط مستقيم، فإنه يشير إلى أن الكائن السرعة صفركما هو الحال في الراحة.
  • إذا ظهر المنحدر كملف خط مائل، يشير إلى أن سرعة الجسم تتغير مع تسارعه.
  • إذا ظهر المنحدر كملف خط مستقيم، فهو يشير إلى أن الجسم يتحرك بسرعة ثابتة ، لأنه لا يتم تسريعه.
ما هي السرعة الثابتة في الرسم البياني الزمني للإزاحة
ما هي السرعة الثابتة في الرسم البياني الزمني للإزاحة
منحدرات الرسم البياني لوقت الإزاحة
منحدرات الرسم البياني لوقت الإزاحة

يُظهر المنحدر خصائص مماثلة للسرعة. دعنا نتحرى مفهوم السرعة الثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة. عندما ينتقل جسم ما بسرعة ثابتة ، يتغير الإزاحة بقيمة ثابتة في كل وحدة زمنية

يعرض الرسم البياني نوع الحركة ويقدم قيمة السرعة. الميل هو تغيير في الإزاحة لكل تغيير في القيم الزمنية لرسم الخط ، والذي يساوي السرعة. ببساطة أقول ، قيمة الميل المحسوبة هي قيمة سرعة الجسم.

v = ق2-s1/t2-t1 = Δs/ Δt

كيفية حساب المنحدر
كيفية حساب السرعة الثابتة

اقرأ المزيد عن النزوح.

احسب السرعة الثابتة للسيارة المتحركة من الرسم البياني تحت الإزاحة مقابل الرسم البياني الزمني. 

وقت النزوح الرسم البياني
وقت النزوح الرسم البياني

معطى:

من الرسم البياني ،

s1 = 0m

s2 = 60m

t1 = 0 ثوان

t2 = 6 ثوان

لايجاد:

v =?

المعادلة:

v = ق2-s1/t2-t1 = Δs/ Δt

حل:

يتم حساب قيمة السرعة الثابتة للحركة على النحو التالي ،

v = ق2-s1/t2-t1 = Δs/ Δt

استبدال جميع القيم ،

v = 60-0 / 6-0

v = 10

تتحرك السيارة بسرعة ثابتة تبلغ 10 م / ث.

ما هي السرعة الثابتة في الرسم البياني الزمني للإزاحة؟

السرعة الثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة هي ميل الخط المستقيم.

يعرض الرسم البياني لوقت الإزاحة منحدرات مختلفة بناءً على الحركة. لكن المنحدر يظهر كخط مستقيم شديد الانحدار يدل على السرعة الثابتة. كلما كان خط منحدر الرسم البياني أكثر انحدارًا أو رأسيًا ، زادت سرعة تحرك الجسم بسرعة ثابتة نظرًا لعدم وجود قوة محصلة.

اقرأ المزيد عن القوة الصافية.

عندما لا يكون هناك صافي قوة على جسم يتحرك بسرعة ثابتة ، يستمر في التحرك بشكل ثابت سرعة في الاتجاه المستمر. لكن إزاحتها تتغير فيما يتعلق بالوقت ، كما هو موضح أدناه الشكل. إذا رسمنا بيانات وقت الإزاحة للسيارة المتحركة ، فسيكون الرسم البياني لوقت الإزاحة الناتج على النحو التالي: 

تتحرك السيارة بسرعة ثابتة

نلاحظ أن السيارة تتحرك بسرعة ثابتة حتى 50 مترًا. علاوة على ذلك ، تظل ثابتة لمدة ثانيتين ، ثم تتحرك بسرعة ثابتة.  

وقت النزوح الرسم البياني
وقت النزوح الرسم البياني

اقرأ المزيد عن السرعة بسبب صافي القوة.

من الرسم البياني للإزاحة - الوقت أعلاه ، احسب ما يلي:

إلى أي مدى تقطع السيارة في 8 ثوانٍ؟

ما هي السرعة الثابتة للسيارة في البداية وأفقياً؟

ما هو متوسط ​​سرعة السيارة؟

المعادلة:

  • v = ق2-s1/t2-t1
  • ت = قf-si/tf-ti

حل:

1) قطعت السيارة 60 مترًا في 8 ثوانٍ.

2) (XNUMX) يتم حساب السرعة الثابتة للسيارة في البداية على النحو التالي ،

v = ق2-s1/t2-t1

القيم القائمة من منحدر الرسم البياني ،

v = 50-0 / 5-0

v = 50 / 5

v = 10

السرعة الثابتة للسيارة في البداية هي 10 م / ث

(XNUMX) السرعة الثابتة للسيارة أخيرًا ،

v = ق2-s1/t2-t1

القيم القائمة من منحدر الرسم البياني ،

v = 100-50 / 10-7

v = 50 / 3

v = 16.6

السرعة الثابتة للسيارة أخيرًا هي 16.6 م / ث

3) يتم حساب متوسط ​​سرعة السيارة على النحو التالي ،

ت = قf-si/tf-ti

استبدال جميع القيم من منحدر الرسم البياني ،

الخامس = 100-0 / 10-0

ت = 10

متوسط ​​سرعة السيارة 10 م / ث.

متى تكون السرعة ثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة؟

السرعة ثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة عندما تتغير إزاحتها. 

يؤدي الارتباط بين الإزاحة والسرعة إلى ظهور أشكال المنحدرات المتنوعة في الرسم البياني لوقت الإزاحة. يعتمد على القيمة الموجبة أو السلبية للسرعة الثابتة حسب اتجاه الجسم. 

دعونا نوضح الرسم البياني لوقت الإزاحة للسرعات الثابتة العالية والمنخفضة للسيارة التي تتحرك إلى اليمين. نلاحظ أن ميل الرسم البياني للسرعة الثابتة المنخفضة هو أكثر انخفاضًا من الرسم البياني للسرعة الثابتة العالية. كلا منحدري السرعات الثابتة موجب لأن الإزاحة تتغير بطريقة متزايدة. هذه هي الطريقة التي يمكننا بها تخيل أي جسم يتحرك أسرع من الآخر من الرسم البياني لوقت الإزاحة. 

السرعات الإيجابية الثابتة
السرعات الإيجابية الثابتة
(ائتمان: شترستوك)

من ناحية أخرى ، إذا انخفضت إزاحة كائن ما بمرور الوقت ، فإنها تُظهر السرعة السلبية الثابتة في الرسم البياني لوقت الإزاحة.

السرعة السلبية الثابتة
السرعة السلبية الثابتة

لقد درسنا الحقائق اللاحقة في الرسم البياني لوقت الإزاحة:

  • كلما زاد المنحدر ، زادت السرعة الثابتة.
  • إذا زادت الإزاحة ، فإن الانحدار لأعلى مع زيادة الوقت ، وتكون السرعة الثابتة موجبة.
  • إذا انخفض الإزاحة ، فإن الانحدار لأسفل مع زيادة الوقت ، وتكون السرعة الثابتة سالبة.
  • إذا كانت الإزاحة تساوي صفرًا ، يكون الميل أفقيًا ، والسرعة الثابتة تساوي صفرًا.  

اقرأ المزيد عن الحركة النسبية.

قم بالتحليل والتعليق على الأقسام المختلفة في الرسم البياني لوقت الإزاحة أدناه. احسب أيضًا السرعة الموجبة الثابتة والسرعة السلبية الثابتة من التمثيل البياني. 

السرعة الإيجابية الثابتة والسرعة السلبية الثابتة
إيجابي ثابت السرعة والسلبية الثابتة سرعة

حل:

1) يمثل القسم OA السرعة الإيجابية الثابتة مع زيادة الإزاحة.

يتم حساب السرعة الثابتة الموجبة

v = ق2-s1/t2-t1

استبدال القيم من القسم AB من الرسم البياني ،

v = 6-0 / 2-0

v =3

السرعة الإيجابية الثابتة 3 م / ث.

2) لا يتغير الإزاحة من القسم A إلى B لمدة 4 ثوانٍ ؛ هذا يعني أن الجسم يظل متوقفًا عند مترين وسرعته الثابتة تساوي صفرًا.

3) القسم BC يمثل سرعة سلبية ثابتة مع تناقص الإزاحة.

يتم حساب السرعة الثابتة السالبة

v = ق2-s1/t2-t1

استبدال القيم من القسم BC من الرسم البياني ،

v = 0-6 / 2-0

v = -6/2

v = -3

ثابت السرعة السلبية هو -3 م / ث.

4) عند النقطة C ، يكون الإزاحة صفرًا ؛ هذا يعني أن الجسم المتحرك بسرعة ثابتة يعود إلى موضعه الأصلي ويصبح ثابتًا.


مانيش نايك

مرحبًا ، أنا مانيش نايك أكملت درجة الماجستير في الفيزياء مع إلكترونيات الحالة الصلبة كتخصص. لدي ثلاث سنوات من الخبرة في كتابة المقالات في مادة الفيزياء. الكتابة ، والتي تهدف إلى توفير المعلومات الدقيقة لجميع القراء ، من المبتدئين والخبراء. في أوقات فراغي ، أحب قضاء وقتي في الطبيعة أو زيارة الأماكن التاريخية. يشرفني أن أكون جزءًا من LambdaGeeks. نتطلع إلى ربطك عبر LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/manish-ashok-naik/ أيضًا ، من أجل دليل السفر إلى ماهاراشترا ومقالات الحفاظ على التراث ، قم بزيارة موقع الويب الخاص بي Wandering Maharashtra - https://wanderingmaharashtra.com / travel-blogs /

آخر المقالات

رابط إلى هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

هل بجانب اقتران؟ 5 حقائق (متى ولماذا وأمثلة)

تلعب "أدوات الاقتران" و "الظروف المترابطة" نفس الدور من خلال ربط العبارات أو الجمل أو الجمل. دعونا نتحقق من الدور الذي يلعبه "إلى جانب" أثناء ربط الجمل. كلمة "بجانب" هي ...