دانشنامهمفهوم
سرعت Velocity
سرعت کمیتی برداری است که آهنگ تغییر مکان یک جسم را همراه با جهت نشان می‌دهد؛ یکای آن متر بر ثانیه است و بزرگی آن همان تندی است.
نام‌های دیگر: تندی
در فیزیک بین سرعت و تندی فرق می‌گذارند. تندی فقط میگوید جسم چقدر سریع می‌رود (مثلاً ۸۰ کیلومتر بر ساعت)؛ سرعت علاوه بر آن جهت هم دارد (۸۰ کیلومتر بر ساعت به سمت شمال). سرعت کمیتی برداری است، پس خودرویی که با تندی ثابت در یک دور‌برگردان می‌چرخد تندی ثابت اما سرعت متغیر دارد، چون جهتش عوض می‌شود.
سرعت متوسط و لحظه‌ای چیست؟
سرعت متوسط جابه‌جایی کل تقسیم بر زمان صرف‌شده است:
اگر مسافتی را بروی و برگردی، جابه‌جایی صفر است، پس سرعت متوسط صفر می‌شود، ولی تندی متوسط صفر نیست. سرعت لحظه‌ای مقدار آن در یک لحظه است و همان است که سرعت‌سنج خودرو (در واقع تندی‌سنج) نشان می‌دهد. هر وقت سرعت تغییر کند، شتاب پدید می‌آید.
سرعت‌های آشنا
- راه رفتن: حدود ۱٫۴ متر بر ثانیه
- خودرو در بزرگراه: حدود ۲۵ تا ۳۰ متر بر ثانیه
- صوت در هوا: حدود ۳۴۳ متر بر ثانیه (سرعت صوت)
- زمین دور خورشید: حدود ۳۰ کیلومتر بر ثانیه
- نور در خلأ: حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه
سرعت نسبی است
سرعت همیشه نسبت به یک چارچوب مرجع سنجیده می‌شود. مسافر قطار نسبت به قطار ساکن است ولی نسبت به ایستگاه با سرعت قطار می‌رود. گالیله این نسبیت را مطرح کرد و اینشتین آن را در نسبیت خاص گسترش داد. بنا بر آن هیچ جسمی از سرعت نور تندتر نمی‌رود. برای گریز از جاذبهٔ زمین هم باید به سرعت فرار برسیم.
پرسش‌های رایج
### سرعت چیست؟
سرعت آهنگ تغییر مکان جسم همراه با جهت است. یکای آن متر بر ثانیه است.
### فرق سرعت و تندی چیست؟
تندی فقط بزرگی حرکت را میگوید، اما سرعت جهت را هم دارد. تندی کمیتی نردهای و سرعت برداری است.
### چطور کیلومتر بر ساعت را به متر بر ثانیه تبدیل کنیم؟
عدد را بر ۳٫۶ تقسیم میکنیم؛ مثلاً ۷۲ کیلومتر بر ساعت برابر ۲۰ متر بر ثانیه است.
### آیا سرعت می‌تواند منفی باشد؟
بله؛ علامت منفی فقط جهت حرکت را در مقابل جهت مثبت قراردادی نشان می‌دهد، نه کند بودن.
فکت علمی
دانستنی‌ها
- ۲۱ اسفند ۱۴۰۴سرعت گریز از زمینسرعت گریز از گرانش زمین حدود ۱۱٫۲ کیلومتر بر ثانیه (حدود ۴۰ هزار کیلومتر بر ساعت) است، سرعتی که جسم باید در سطح زمین داشته باشد تا بیپیشرانه از آن دور شود. موشکها چون تدریجی شتاب میگیرند، لازم نیست این سرعت را یکجا …
- ۳۱ تیر ۱۴۰۴سرعت فرار از زمینسرعت فرار از زمین حدود ۱۱٫۲ کیلومتر بر ثانیه (نزدیک به ۴۰ هزار کیلومتر بر ساعت) است؛ کمینهٔ سرعتی که یک جرم بیهیچ پیشرانی برای رهایی از گرانش زمین لازم دارد.
- ۲۳ فروردین ۱۴۰۴سرعت باد خورشیدیباد خورشیدی، جریانی از ذرههای باردار که از تاج خورشید می‌آید، با سرعت ۲۵۰ تا ۷۵۰ کیلومتر بر ثانیه (حدود ۰٫۹ تا ۲٫۷ میلیون کیلومتر بر ساعت) میوزد و شفقهای قطبی و توفانهای ژئومغناطیسی از پیامدهای آناند.
- ۲۹ دی ۱۴۰۳کندی زمان در سرعت نزدیک به نوراتساع زمان تفاوت زمان سپریشده میان دو ساعت است که یکی از دلیلهایش سرعت نسبی است و از نسبیت خاص می‌آید؛ آزمایشها بارها آن را تأیید کردهاند و در راهبری ماهوارهای مثل جیپیاس اهمیت عملی دارد.
- ۱۷ مهر ۱۴۰۳کندی زمان در سرعت زیاددر نسبیت خاص، ساعت مسافری که با سرعتی نزدیک به نور سفر میکند کندتر میگذرد؛ در «پارادوکس دوقلوها» دوقلوی مسافر که برمیگردد، میبیند برادرش که روی زمین مانده پیرتر شده است.
- ۱۴ مرداد ۱۴۰۳اتساع زمان در سفر پرسرعتدر نسبیت خاص، برای مسافری که با سرعتی نزدیک به نور سفر میکند زمان کندتر میگذرد و پس از بازگشت از دوستان خود کمسنتر است؛ به این پدیده اتساع زمان میگویند.
- ۸ دی ۱۴۰۲سرعت ماهوارههاماهوارههای نزدیک زمین با سرعتی حدود ۷٫۸ کیلومتر بر ثانیه میگردند. آنقدر سریعاند که هنگام سقوط به سمت زمین، همیشه از آن «جا میمانند» و دور زمین میافتند.
- ۲۶ آذر ۱۴۰۲سرعت مداریبرای ماندن در مدار پایین زمین باید به سرعتی حدود ۷٫۸ کیلومتر بر ثانیه (۲۸ هزار کیلومتر در ساعت) رسید. فرار از گرانش زمین سرعت بیشتری، ۱۱٫۲ کیلومتر بر ثانیه، میخواهد.
- ۱۹ آذر ۱۴۰۲سرعت نور در خلأسرعت نور در خلأ ثابتی جهانی است و دقیقاً ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه، یعنی حدود ۲۹۹٬۷۹۲ کیلومتر بر ثانیه، است. نور در مواد مثل شیشه یا آب کندتر می‌رود و بیشترین سرعتش در خلأ است.
- ۱۷ آبان ۱۴۰۲زمان در سرعت‌های بالاطبق نسبیت خاص، هرچه سرعت جسمی به سرعت نور نزدیکتر شود، زمان برای آن کندتر میگذرد. به این ترتیب سفر به آینده در اصل ممکن است، به شرط آنکه بتوان شتاب را به سرعتی نزدیک نور رساند؛ ولی با فناوری امروز مسافر فقط می‌تواند چ…
- ۶ آبان ۱۴۰۲سرعت موشک و نوربرای ماندن در مدار پایین زمین، سرعت مداری حدود ۷٫۸ کیلومتر بر ثانیه لازم است (حدود ۲۸ هزار کیلومتر بر ساعت). نور حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه می‌رود، یعنی حدود ۳۸ هزار برابر سریعتر.
- ۲۵ تیر ۱۴۰۲سرعت گریز از زمینبرای گریز از گرانش زمین، بیآنکه نیروی پیشران ادامه یابد، باید به سرعتی حدود ۱۱٫۲ کیلومتر بر ثانیه (نزدیک ۴۰ هزار کیلومتر در ساعت) رسید. سرعت ۲۸ هزار کیلومتر در ساعت سرعت گردش در مدار پایین زمین است.
تصویر روز ناسا