فيديو السؤال: المقارنة بين السرعة القياسية والسرعة المتجهة لجسم يتحرك في مسار منحن العلوم

نسخة الفيديو النصية

تتبع طائرة الخط المنحني الموضح. ما الذي له المقدار الأكبر؛ السرعة القياسية للطائرة أم سرعتها المتجهة؟ أ: السرعة المتجهة، ب: السرعة القياسية.

في هذا السؤال يجب أن نحدد إذا ما كانت الطائرة الموضحة في الشكل لسرعتها القياسية مقدار أكبر أم لسرعتها المتجهة. لعلنا نتذكر أن السرعة القياسية لجسم تساوي المسافة التي يقطعها مقسومة على الزمن الذي يستغرقه لقطع هذه المسافة. وبما أن السرعة القياسية كمية قياسية، فلها مقدار فقط.

وهذا يختلف عن السرعة المتجهة. فالسرعة المتجهة هي كمية متجهة، وهكذا لها اتجاه ومقدار. مقدار السرعة المتجهة لجسم يساوي مقدار الإزاحة بين الموضعين الابتدائي والنهائي للجسم مقسومًا على الزمن المستغرق للانتقال بين هذين الموضعين.

من ثم للإجابة عن هذا السؤال، علينا النظر إلى المسافة التي قطعتها الطائرة ومقارنتها بالإزاحة بين موضعيها الابتدائي والنهائي.

ينبغي أن نتذكر الآن أن مقدار الإزاحة بين نقطتين يساوي المسافة المستقيمة بينهما. يمكننا إضافة الإزاحة إلى الشكل برسم سهم مستقيم بين الموضع الابتدائي للطائرة وموضعها النهائي. ويمكننا أيضًا تذكر أن الخط المستقيم هو أقصر مسار بين نقطتين. ولأن الطائرة تتبع مسارًا منحنيًا، فيمكننا ملاحظة أن المسافة التي تقطعها لا بد أن تكون أكبر من مقدار إزاحتها. ولأن المسافة أكبر من مقدار الإزاحة، فإننا نعلم أن السرعة القياسية للطائرة لا بد أن يكون لها مقدار أكبر من مقدار سرعتها المتجهة.

إذن السرعة القياسية للطائرة لها مقدار أكبر من مقدار سرعتها المتجهة. الإجابة الصحيحة هي الخيار ب: السرعة القياسية.