السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس: 3 حقائق ومشاكل


نسبي ، تشير الكلمة عادة إلى المقارنة ، والسرعة ليست سوى تشير إلى إزاحة أي مادة / شيء مع الوقت ، أي مقارنة سرعة أي جسمين يتحركان أو ثابتان إما في اتجاهات مختلفة / متعاكسة تسمى السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس.

يرجى التمرير لأسفل المقالة لمعرفة المزيد حول حقائق وتفاصيل السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس والمشاكل المتعلقة بها.

ماذا تقصد بالسرعة النسبية في الفيزياء؟

نسبي ، الكلمة عادة تشير إلى المقارنة ، والسرعة ليست سوى إزاحة أي مادة / شيء بمرور الوقت. يستخدم هذا المفهوم عندما تكون هناك حاجة للمقارنة بين سرعتين أو أكثر للأجسام. هنا ليس من الضروري أن يتحرك كلا الجسمين.

يمكن لجسم واحد أن يرتاح ، والآخر يمكن أن يتحرك. في الفيزياء ، إذا عرفنا معنى السرعة النسبية ، فيمكننا بسهولة معرفة تعريفها من خلال النظر في حركتها.

السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس
الصورة: السرعة النسبية

ماذا تقصد بالسرعة النسبية في الاتجاه المعاكس في الفيزياء؟

يمكن ملاحظة الأجسام تتحرك في نفس الاتجاه أو في الاتجاه المعاكس. عندما يسافرون في الاتجاه المعاكس ، وإذا كنا مطالبين بحساب سرعتهم مقارنة ببعضهم البعض ، يتم تعريفها على أنها السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس. يمكن قياسه باستخدام صيغة محددة.

يمكن قياس هذه السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس بأخذ مجموع السرعات التي يتحرك بها الجسمان.

السرعة النسبية في اتجاه مختلف

يمكن للأشياء أن تتحرك في اتجاهات مختلفة ؛ عندما يسافرون في اتجاه مختلف ، وإذا احتجنا إلى حساب سرعتهم مقارنة ببعضهم البعض ، فإنه يتم تعريفه على أنه السرعة النسبية للأجسام التي تسير في اتجاه مختلف. يمكن قياسه باستخدام صيغة محددة.

يمكن حسابه عن طريق التحقق من اتجاهات الكائنات. إذا تحركوا في نفس المسار ، فاحسب الفرق بينهم والعكس صحيح عندما يتحركون في الاتجاه المعاكس.

السرعة النسبية في معادلة الاتجاه المعاكس

يمكن ملاحظة أن الجسمين يتحركان في الاتجاه المعاكس ؛ عندما يسافرون في مسارات مختلفة ، وإذا احتجنا إلى حساب سرعتهم مقارنة ببعضهم البعض ، فعندئذ يتم تعريفها على أنها السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس.

في حالة السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات المادتين اللتين تسيران في مسارين متعاكسين.

يمكن قياسه باستخدام الصيغة المحددة كما هو مذكور أدناه ؛

                                                       VJK = الخامسJ + الخامسK

هنا،

VJK  يشير إلى السرعة النسبية لكلا الجسمين اللذين يسيران في مسارين متعاكسين

VJ  يشير إلى سرعة الجسم J في اتجاه واحد

VK يشير إلى سرعة الجسم K في الاتجاه المعاكس

كيف تجد السرعة النسبية للأجسام في الاتجاه المعاكس؟

يمكننا معرفة السرعة النسبية لأي جسمين يسيران في المسار المعاكس عن طريق أخذ قيمهما وإضافة سرعات كل منهما لبعضهما البعض. بهذه الطريقة ، سنتمكن من قياس السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس.

يمكننا حتى استخدام صيغة السرعة النسبية مثل VCD = الخامسC + الخامسD

هل السرعة النسبية تعتمد على اتجاه الجسم؟

لقياس السرعة النسبية لأي مادتين ، يعد اتجاه الجسم أحد العوامل المهمة التي يجب مراعاتها لأنه يساعد في معرفة متى يجب أخذ الفرق ومتى يتم أخذ شيء من السرعات لمعرفة القيمة الدقيقة للسرعة النسبية. ومن ثم فإن السرعة النسبية للكائن تعتمد بالتأكيد على الاتجاه.

كما أنه يبسط ما إذا كان الجسم يتحرك بسرعة أعلى أو أقل.

مسائل تعتمد على السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس

فيما يلي بعض أمثلة المشكلات الأساسية بناءً على السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس.

المشكلة 1

يُرى رجل يدعى سوريش يتحرك شرقًا بسرعة 5 كيلومترات في الساعة ، ويقترب رجل آخر يُدعى جاجان من سوريش من الغرب بسرعة ثلاثة كيلومترات في الساعة. الآن قم بقياس السرعة النسبية لهذين الشخصين؟

السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

الحل: أولاً ، قم بتدوين البيانات المقدمة ؛ دعونا نأخذ Vs. لسرعة Suresh و V.A لسرعة جاجان.

VS = 5 كم في الساعة

VA = 3 كم في الساعة

فكر الآن في صيغة قياس السرعة النسبية ؛ في هذه الحالة ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات هاتين السيارتين.

                                                    VSA = الخامسS + الخامسA

                                                    VSA  = (5 + 3) كم / س

                                                    VSA = 8 كم في الساعة

لذلك ، فإن السرعة النسبية لشخصين فيما يتعلق ببعضهما البعض هي ثمانية كيلومترات في الساعة.

المشكلة 2

لنفترض أن مركبتين C و D تتحركان في مسارين متعاكسين بسرعة 30 كم / س و 50 كم / س وتقطعان مسافة 250 كم. قياس السرعات النسبية لهاتين المركبتين؟

الحل: أولاً ، قم بتدوين البيانات المقدمة ؛ دعونا نأخذ VC لسرعة المركبة C و V لسرعة السيارة D.

VC = 30 كم في الساعة

VD = 50 كم في الساعة

فكر الآن في صيغة قياس السرعة النسبية ؛ في هذه الحالة ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات هاتين السيارتين.

                                                    VCD = الخامسC + الخامسD

                                                    VCD  = (30 + 50) كم / س

                                                    VCD = 80 كم في الساعة

لذلك ، فإن السرعة النسبية للمركبتين فيما يتعلق ببعضهما البعض هي 80 كم / ساعة.

المشكلة 3

تخيل أن طائرًا يطير في السماء في اتجاه واحد بسرعة تساوي 15 كيلومترًا في الساعة ، ويرى طائرًا آخر يقترب منه بسرعة تساوي 18 كيلومترًا في الساعة. قياس السرعات النسبية لهذين الطائرين يتحركان في الاتجاه المعاكس؟

السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

حل: أولاً ، قم بتدوين البيانات المقدمة ؛ دعونا نأخذ VB لسرعة الطائر الأول و V.E لسرعة الطائر الثاني.

VB = 15 كم في الساعة

VE = 18 كم في الساعة

فكر الآن في صيغة قياس السرعة النسبية ؛ في هذه الحالة ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات هاتين السيارتين.

                                                    VBE = الخامسB + الخامسE

                                                    VBE  = (15 + 18) كم / س

                                                    VBE = 33 كم في الساعة

لذلك ، فإن السرعة النسبية للمركبتين فيما يتعلق ببعضهما البعض هي 33 كم / ساعة.

المشكلة 4

الكلب الذي يجري بشكل عشوائي في الشارع رصده صاحبه من مسافة 250 م. رأى الكلب صاحبه وبدأ يلعب الغميضة وركض بسرعة تساوي 7 كيلومترات في الساعة ؛ اتخذ المالك المسار المعاكس وركض نحو الكلب بسرعة تساوي 6 كم في الساعة. الآن قم بقياس السرعة النسبية في هذه الحالة؟

السرعة النسبية في الاتجاه المعاكس
 
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

حل: الحل: أولاً ، قم بتدوين البيانات المقدمة ؛ دعونا نأخذ VD لسرعة الكلب و V.W لسرعة المالك.

VD = 2 كم في الساعة

VW = 3 كم في الساعة

فكر الآن في صيغة قياس السرعة النسبية ؛ في هذه الحالة ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات هاتين السيارتين.

                                                    VDW = الخامسD + الخامسW

                                                    VDW  = (7 + 6) كم / س

                                                    VDW = 13 كم في الساعة

لذلك ، فإن السرعة النسبية للمركبتين فيما يتعلق ببعضهما البعض هي 13 كم / ساعة.

المشكلة 5

الطفل الذي يركض بشكل عشوائي في الشارع رصدته والدته من مسافة 180 مترًا. رأى الطفل الأم وبدأ يركض بسرعة تساوي 2 كم في الساعة ؛ سلكت الأم المسار المعاكس وجاءت نحو الطفل بسرعة تساوي 4 كم في الساعة. الآن قم بقياس السرعة النسبية في هذه الحالة؟

حل: أولاً ، قم بتدوين البيانات المقدمة ؛ دعونا نأخذ VK لسرعة الطفل و V.M لسرعة الأم.

VK = 2 كم في الساعة

VM = 3 كم في الساعة

الآن ضع في اعتبارك صيغة قياس السرعة النسبية. في هذه الحالة ، يجب أن نأخذ مجموع سرعات هاتين السيارتين.

                                                    VKM = الخامسK + الخامسM

                                                    VKM  = (2 + 3) كم / س

                                                    VKM = 5 كم في الساعة

لذلك ، فإن السرعة النسبية لبعضنا البعض هي خمسة كيلومترات في الساعة.

هذه حقائق ومشاكل مهمة تتعلق بالسرعة النسبية في اتجاهين متعاكسين.

الملخص

لذلك ، فإن السرعة النسبية هي أحد المفاهيم الأساسية في الفيزياء التي يجب أن تتعلمها بوضوح. المذكورة أعلاه هي بعض الحقائق الهامة التي تساعد في فهم هذا المفهوم.

 

راجافي أشاريا

أنا Raghavi Acharya ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء بتخصص في مجال فيزياء المادة المكثفة. امتلاك فهم جيد جدًا في Latex و gnu-plot و octave. لطالما اعتبرت الفيزياء مجالًا جذابًا للدراسة وأنا أستمتع باستكشاف المجالات المختلفة لهذا الموضوع. في وقت فراغي ، أشرك نفسي في الفن الرقمي. تهدف مقالاتي إلى تقديم مفاهيم الفيزياء بطريقة مبسطة للغاية للقراء. دعنا نتواصل من خلال - LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/raghavi-cs-260a801b1 معرف البريد الإلكتروني: raghavics6@gmail.com

آخر المقالات