17 أمثلة على السرعة النهائية: وأمثلة على المشكلة


السرعة النهائية هي أعلى قيمة للسرعة يمر بها الجسم أثناء سقوطه. يحدث في كل من وسط الهواء والسوائل. يمكن ملاحظة عنصرين في هذه السرعة النهائية: قوة السحب والطفو ، والتي تشبه تقريبًا قوة الجاذبية. الأجسام المتساقطة هي أمثلة السرعة النهائية الرئيسية.

دعونا ندرس بالتفصيل أمثلة السرعة النهائية الهامة.

  • الرخام سائل لزج
  • لاعب القفز الحر
  • قافز المظلات ، مع ذراعيه ، ممدود
  • ورقة تسقط من الأشجار
  • مظلة
  • حركة الريشة
  • لعبة البيسبول
  • كرة الغولف
  • هطول الأمطار
  • مطر هايلستون
  • حركة كرة القطن
  • رصاصة
  • قطعة عصا تسقط من ارتفاع
  • حركة كرة رمي الجلة
  • لعبة رمي القرص
  • حركة كرة رمي الكرة
  • لعبة الكريكيت
  • سقوط الكرة من ارتفاع

رخام في سائل لزج

إذا سقطت قطعة من الرخام في السائل اللزج ، فإنها تتحرك لأسفل ، وبعد فترة زمنية معينة ، عندما تتساوى قوة السحب والقوة الهابطة ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة والتي ستكون القصوى أثناء حركتها. إنه مثال على السرعة النهائية.

لاعب القفز الحر

عندما يقفز لاعب القفز بالمظلات من طائرة ، بعد فترة من الوقت ، يمكننا أن نلاحظ أن القوة الهابطة التي تعتبر أيضًا الجاذبية سيكون لها نفس قيمة قوة السحب تقريبًا. يحدث ذلك بسبب مقاومة الهواء ، وينزل اللاعب بسرعة ثابتة لأن التسارع سيكون صفراً.

أمثلة السرعة النهائية
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

يمتد لاعب القفز بالمظلات بذراعيه

ستكون قيمة السرعة النهائية مختلفة عندما يمد لاعب القفز بالمظلات ذراعيه وساقيه. ستكون السرعة أقل عندما يفتح ذراعيه وبراميله ، أي قد تكون 135 ميلاً في الساعة ، وعندما لا يفتح ذراعيه وساقيه ، ستكون السرعة أكبر ، أي 215 ميلاً في الساعة.

ورقة تسقط من الأشجار

عندما تسقط ورقة من فرعها بسبب حركة الهواء ، فإنها تتحرك لأسفل ، وبعد وقت معين عندما تتساوى قوة السحب والجاذبية ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة ستكون قصوى أثناء حركتها. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

مظلة

حتى عندما يقفز لاعب القفز بالمظلات ، يفتح شلاله. في هذه القوة المماثلة تعمل على المزلق. بعد فترة ، يمكننا أن نلاحظ أن القوة الهابطة ، التي تعتبر أيضًا الجاذبية ، سيكون لها تقريبًا نفس قيمة قوة السحب. يحدث ذلك بسبب مقاومة الهواء ، وينزل اللاعب بسرعة ثابتة لأن التسارع سيكون صفراً.

حركة الريشة

عندما يتم انتزاع ريشة من مخزونها وتركها تطفو بحرية في الهواء ، يمكننا أن نرى أنها بعد فترة تتحرك لأسفل. بسبب مقاومة الهواء المطبقة على الريشة ، فإن القوة الهابطة ، أي الجاذبية المؤثرة على الريشة ، ستصبح مساوية لقوة السحب. إنه مثال على السرعة النهائية.

لعبة البيسبول

عندما تضرب كرة في لعبة البيسبول ، فإنها تقطع مسافة معينة وتنزل من هذا الارتفاع بسبب الجاذبية. أثناء انخفاضه في أي فترة تتشابه فيها قوة السحب مع الجاذبية ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة القصوى ، تسمى السرعة النهائية.

كرة الغولف

عندما تكون كرة الجولف ساخنة لمسافة معينة ، فإنها تسقط في الحفرة من ارتفاع معين بسبب الجاذبية. أثناء هبوطه في أي نقطة عندما يكون للأعلى وللأسفل قيمة متساوية ، تأتي السرعة النهائية في الفعل الذي له قيمة أكبر. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

أمثلة السرعة النهائية
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

هطول الأمطار

عندما يسقط المطر ، سيكون لكل قطرة منافسة للوصول إليها على الأرض. بعد فترة ، يمكننا أن نلاحظ أن القوة الهابطة ، والتي تعتبر أيضًا الجاذبية ، سيكون لها تقريبًا نفس قيمة قوة السحب. يحدث ذلك بسبب مقاومة الهواء ، وينزل اللاعب بسرعة ثابتة لأن التسارع سيكون صفراً.

أمثلة السرعة النهائية
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

مطر هايلستون

عندما تتساقط أحجار البَرَد بكثافة في منطقة ما ، يمكننا أن نلاحظ المعدل الذي تسقط به على الأرض ، حيث يمكن رؤية السرعة النهائية عندما تكون كل من القوة الصاعدة والهابطة متماثلة عند نقطة ما يسقط حجر البرد بسرعة ثابتة. إنه مثال على السرعة النهائية.

حركة كرة القطن

عندما تُزال كرة قطنية من حزمتها وتتركها تطفو بحرية في الهواء ، يمكننا أن نرى أنها بعد فترة تتحرك لأسفل. القطن أقل كثافة وستحتوي على مساحة أكبر. بسبب مقاومة الهواء المطبقة على الريشة ، فإن القوة الهابطة ، أي الجاذبية المؤثرة على الريشة ، ستصبح مساوية لقوة السحب. إنه مثال على السرعة النهائية.

رصاصة

في المعارض والمعارض ، نلاحظ أن رصاصة تلعب إلى الأعلى ؛ إذا لاحظنا حركتها بعناية ، فإنها تصل إلى أقصى ارتفاع لها ثم تنتقل إلى الأرض. هنا يمكننا ملاحظة السرعة النهائية. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

قطعة سقوط العصا من ارتفاع

عندما تُسقط قطعة من العصا من ارتفاع معين ، فإنها تتحرك لأسفل بسبب الجاذبية ، وبعد وقت معين عندما تتساوى قوة السحب والجاذبية ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة ستكون قصوى أثناء حركتها . ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

لعبة رمي القرص

عندما يتم إلقاء قرص من مسافة بعيدة أثناء البطولة ، فإنه يسقط من ارتفاع معين بسبب قوة الجاذبية. أثناء هبوطه في أي نقطة زمنية ، عندما تكون قوة السحب التي هي القوة الصاعدة والجاذبية متشابهة ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة ستكون قصوى أثناء حركتها. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

أمثلة السرعة النهائية
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

حركة كرة رمي الكرة

عندما تُلقى كرة رمي الجلة من مسافة بعيدة ، فإنها تسقط من ارتفاع معين بسبب قوة الجاذبية. أثناء هبوطه في أي نقطة زمنية ، عندما تكون قوة السحب التي هي القوة الصاعدة والجاذبية متشابهة ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة ستكون قصوى أثناء حركتها. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

لعبة الكريكيت

عندما يضرب رجال المضرب الكرة ، فإنها تسقط بطول معين. إنه يسقط من هذا الارتفاع بسبب حركة الهواء يتحرك لأسفل ، وبعد فترة زمنية معينة ، عندما تكون قوة السحب التي تكون القوة الصاعدة والجاذبية متشابهة ، تكتسب قيمة ثابتة للسرعة ستكون قصوى أثناء حركتها. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

سقوط الكرة من ارتفاع

عندما يتم إسقاط كرة من الطابق العلوي لأي مبنى ؛ إنه يسقط من هذا الارتفاع بسبب حركة الهواء ، فإنه يتحرك لأسفل ، وبعد وقت معين ، عندما تكون قوة السحب هي القوة الصاعدة والجاذبية متشابهة ، تكتسب القيمة الثابتة للسرعة التي ستكون القصوى أثناء حركتها. ومن ثم فهو مثال على السرعة النهائية.

شخص يقفز من طائرة

افترض أن شخصًا يقفز من طائرة. خلال سقوطه ، يمكننا أن نلاحظ أنه في فترة ما ، ستكتسب القوة الصاعدة ، المسماة قوة السحب ، قيمة تشبه تقريبًا القوة الهابطة. تكتسب القوى نفس القيمة بسبب مقاومة الهواء التي تؤثر على الشخص. هنا يجب أن نلاحظ أن العجلة ستكون صفرًا.

المذكورة أعلاه هي بعض الأمثلة الرئيسية للسرعة النهائية.

كيف يمكننا تحديد السرعة النهائية من حيث الفيزياء؟

السرعة النهائية هي شكل من أشكال السرعة يتم ملاحظتها بشكل عام عند سقوط أي مادة من ارتفاع معين.

إنها أيضًا أعلى قيمة للسرعة التي يكتسبها الجسم عندما يمر عبر الهواء أو السوائل. يعتبر عمومًا المجموع الكلي للقوة الصاعدة والقوة الهابطة. تميل كلتا القوتين إلى إلغاء بعضهما البعض ، ولا توجد قوة تعمل ، وستصبح قيمة التسارع صفرًا.

لماذا اسم السرعة النهائية يحددها؟

في الفيزياء ، السرعة التي تؤثر على أي مادة بقيمة ثابتة في اتجاهها الرأسي هي السرعة النهائية.

أثناء السقوط ، ستكون القوة الصاعدة مماثلة لوزن الجسم ، مما يؤدي إلى عدم تسارع عمودي. ويلاحظ هنا أن المادة تصل إلى الأرض بسرعة ثابتة. ومن المعروف أن هذه السرعة العمودية الثابتة هي السرعة النهائية.

كيفية هل تعمل السرعة النهائية؟

المصطلحات المهمة التي يجب مراعاتها في عمل السرعة النهائية هي القوة الصاعدة ، والقوة الهابطة ، ومقاومة الهواء ، وما إلى ذلك.

إن عمل السرعة النهائية ليس سوى الأخذ في الاعتبار قيم السحب والقوة الهابطة وكيف تؤثر مقاومة الهواء على الجسم الساقط.

أعط مثالاً جيداً للمقارنة بين قيم السرعة النهائية؟

 يمكن أن تقدم أمثلة عديدة للسرعة النهائية مقارنة جيدة بين الريشة والكرة.

تختلف قيمة السرعة النهائية لكل من الريش والكرة نظرًا لأن لهما أوزانًا مختلفة. الريشة خفيفة للغاية بحيث تستغرق وقتًا أطول للعودة إلى الأرض أكثر من الكرة. مقاومة الهواء هي السبب وراء هذا الوضع.

الملخص

السرعة النهائية هي شكل من أشكال السرعة يتم ملاحظتها بشكل عام عند سقوط أي مادة من ارتفاع معين. يشار إليها أيضًا على أنها أعلى قيمة للسرعة التي يمتلكها الجسم عندما يقوم بحركاته عبر الهواء أو السوائل.

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