السرعة المتجهة النسبية مصطلح فيزيائي يدل على كمية متجهة تعادل خارج قسمة المسافة المقطوعة بالنسبة للجسم المتحرك والمدة الزمنية المستغرقة في قطعها ، أي أن السرعة هي المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك في الوحدة الزمنية ، والسرعة هي كمية متجهة ، وهي خاصية هامة تتمتع بها السرعة؛ فالسرعة عبارة عن قيمة معينة تُقدر بالمتر/ثانية أو بالكيلومتر/ساعة ، ويوضع سهم على كمية السرعة ليبين اتجاهها ، وفي هذه الحالة يطلق عليها السرعة المتجهة .

مفهوم السرعة المتجهة

يتم الاعتماد كليا أثناء دراسة المفاهيم الفيزيائية المتعلقة بالحركة على علم الميكانيكا الكلاسيكية ” ، وبالتحديد علم الديناميكا الذي يختص بدراسة علم الحركة بوضوح وتعمق ، إذا فالسرعة المتجهة هي معدل التغير الحادث بموضع الجسم المتحرك بالنسبة من نقطة تحركه الأولية ، وتتناسب السرعة تناسبا عكسيا مع الزمن ، فكلما زادت سرعة الجسم المتحرك باتجاه معين كلما قلت المدة الزمنية التي يستغرقها الجسم ، وتُقاس السرعة بالمتر/ثانية .

مثال توضيحي لمفهوم السرعة المتجهة

 إن السرعة المتجهة ما هي إلا كمية فيزيائية متجهة يلزمها للتعبير عنها مقدارا واتجاها ، على سبيل المثال عندما يتم تحديد سرعة سيارة ما ، يتم التعبير عن سرعتها فيُقال أن سرعة السيارة 100كيلومتر في الساعة جنوبا ، أي أن مقدار سرعة هذه السيارة 100كيلومتر ، وأن اتجاه حركتها ناحية الجنوب .

أنواع السرعة المتجهة

يتم وضع أسهم بكميات السرعة المتجهة مع مراعاة اتجاه السهم ليدل على اتجاه سرعة الجسم المتحرك ، ويوجد نوعين من السرعة المتجهة

سرعة خطية وهي ناتج خارج قسمة المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك على الزمن الذي يستغرقه ، وتُقاس بالمتر/ثانية أو بالميل/ثانية .

سرعة الزاوية “السرعة الدورانية” تمثل عدد دورات الجسم المتحرك خلال الفترة الزمنية ، وتُقاس بالدورة الواحدة/ثانية .

الفرق بين السرعة والعجلة “التسارع”

تختلف العجلة عن السرعة اختلافا كليا ، إذ أنها تعبر عن التغير الحادث بمقدار السرعة أو التغير الحادث باتجاه السرعة خلال الوحدة الزمنية ، تقُاس العجلة بوحدة المتر/ثانية مربعة ، أو بوحدة الكيلومتر/ساعة مربعة .

طرق قياس الوحدات الفيزيائية

تختلف طرق قياس الوحدات الفيزيائية وفقا للنظام العالمي المستخدم في القياس ، فمثلا تقُاس السرعة بالكيلومتر/ساعة وفقا للنظام الدولي ، كما تقُاس السرعة أيضا بوحدة الميل/ساعة وفقا للنظام الإنجليزي؛ وعند المقارنة بين سرعات مختلفة لابد من الانتباه لوحدات القياس المستخدمة والتدقيق بها ، حيث أنها تفرق فروقا جذرية .

مثال توضيحي لبيان مدى أهمية اختلاف وحدات القياس المستخدمة عند المقارنات

 إذا قطعت سيارة ما 100 كيلومتر خلال 30 ثانية ، فيجب العلم بأن سرعة السيارة تساوي خارج قسمة المسافة المقطوعة على الفترة الزمنية المستغرقة ، وتقدر بالكيلومتر/ساعة أو بالمتر/ثانية ، إذا فإن سرعة السيارة تساوي 100 كيلومتر/0 .5 ساعة أو 200 كيلومتر/ساعة .

أقسام السرعة عامة

يتم تقسيم السرعة بشكل عام إلى نوعين ، السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة ؛ أما السرعة المتجهة فنجدها تعبر عن :

السرعة المتجهة المتوسطة وهي تعبر عن مقدار التغير الحادث بالإزاحة مقسوما على الزمن الكلي ، لذلك يتطلب عند حساب مقدار السرعة المتجهة المتوسطة معرفة كل من الموضع الابتدائي والنهائي ، وأيضا الزمن الابتدائي والنهائي من حركة الجسم .

السرعة المتجهة اللحظية وهي السرعة المقصود بها تحديد سرعة الجسم المتحرك ولكن عند لحظة معينة .

طريقة تقدير السرعة المتجهة

السرعة المتجهة هي ناتج خارج قسمة الإزاحة الكلية الحادثة للجسم المتحرك على الزمن الذي استغرقه الجسم في حدوثها ، وتحدد بدقة عالية إذ يتم تحديد المقدار والاتجاه ، للسرعة المتجهة نوعان

سرعة منتظمة “ثابتة” هي السرعة التي لو تحرك بها الجسم فإنه سيقطع نفس الإزاحة في نفس الفترة الزمنية .

سرعة متجهة متوسطة هي السرعة الناتجة عن تغيير سرعة الجسم المتحرك على فترات زمنية مختلفة “سرعة غير منتظمة”