سرعت تندی جابجایی مسافت
جایگاه درس

سرعت تندی جابجایی مسافت - آموزش تصویری - زبان ساده


سرعت تندی جابجایی مسافت موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

1 - مسافت و جابجایی


جابجایی و مسافتابتدا به مفاهیم زیر خوب دقت کنید.

حرکت: جابجا شدن جسم نسبت به زمان به عبارت دیگر اگر مکان جسم تغییر کند می گوییم جسم حرکت کرده است( مثلا شخصی از نقطه A به نقطه B حرکت کرده است).

بردار مکان: برداری که مکان جسم را نشان می دهد. ابتدای آن مبدا مختصات و انتهای آن مکان جسم است( بردار آبی رنگ).

مسافت: بیانگر طول مسیری است که جسم پیموده است( مسیر سبز رنگ). این کمیت نرده ای است. یکای آن در SI متر است.

جابجایی: برداری است که جابجایی جسم را نشان می دهد. ابتدای آن مکان اولیه و انتهای آن مکان ثانویه جسم است( بردار قرمز رنگ). این کمیت برداری است. یکای آن در SI متر است.


توجه:
  1.  اندازه مسافت، بزرگتر یا مساوی اندازه جابجایی است.
  2. زمانی اندازه مسافت و جابجایی با هم برابر است که متحرک  بدون تغییر جهت حرکت کند وگرنه اندازه مسافت، بزرگتر از اندازه جابجایی است. 

مثال 1: محاسبه جابجایی و مسافتمطابق شکل روبرو، یک متحرک از نقطه A حرکت کرده و پس از 2 دقیقه به نقطه B می رسد. مقادیر زیر را در SI حساب کنید:
  1. مسافت پیموده شده
  2. مقدار جابجایی
پاسخ:
  1. ابتدا 70 متر به سمت شمال سپس 100 به سمت شرق و بعد از آن 70 متر به سمت جنوب حرکت کرده است پس جمعا 70 + 100 + 70 = 240 متر مسافت پیموده است.
  2. جابجایی برداری است که مستقیما از A به B وصل می شود. طول آن 100 متر و جهت آن به سمت شرق است.


2 - سرعت و تندی


روش محاسبه تندی و سرعت

سرعت: نسبت جابجایی به زمان را سرعت می گویند. این کمیت برداری است.  برای محاسبه سرعت، باید جابجایی را بر زمان تقسیم کنیم. یکای آن در SI متر بر ثانیه است.

تندی: نسبت مسافت به زمان را تندی می گویند. این کمیت نرده ای است.  برای محاسبه تندی، باید مسافت را بر زمان تقسیم کنیم. یکای آن در SI متر بر ثانیه است.

به فرمول دقت کنید تندی را با s نشان دادیم زیرا حرف اول speed است. سرعت را با V نشان دادیم زیرا حرف اول velocity است.  av نیز حرف اول average به معنی متوسط است.

مثال 2: مقایسه تندی و سرعت

( مکمل مثال قبل) متحرکی از نقطه A حرکت کرده و پس از 2 دقیقه به نقطه B می رسد. مقادیر زیر را در SI حساب کنید:

  1. تندی متوسط
  2. سرعت متوسط
پاسخ:

 برای محاسبه تندی، باید مسافت را بر زمان تقسیم کنیم. مسافت را در مثال قبل حساب کردیم. 240 تقسیم بر 120 می شود 2 متر بر ثانیه( چون سوال گفته SI پس 2 دقیقه را به  120 ثانیه تبدیل کردیم).

  1. برای محاسبه سرعت، باید جابجایی را بر زمان تقسیم کنیم. جابجایی را در مثال قبل حساب کردیم. 100 تقسیم بر 120 می شود 0.83 متر بر ثانیه، یعنی 83 سانتی متر بر ثانیه.

مثال 3: مثال حرکت روی محور مختصاتمتحرکی از نقطه A شروع به حرکت می کند و پس از 1 ثانیه به نقطه B می رسد و پس از 3 ثانیه به نقطه C می رسد. مقادیر زیر را در SI و برای کل حرکت حساب کنید:
  1.  سرعت متوسط .
  2.  تندی متوسط.
پاسخ:
  1. چون گفته کل حرکت، زمان برابر 1 + 3 = 4 ثانیه و مسیر از A تا C است. برای محاسبه سرعت باید فاصله مستقیم ابتدا و انتهای مسیر، یعنی فاصله نقطه A و C را باید حساب کنیم. این فاصله برابر (15-)-(10) = 25 است. در واقع متحرک از 15 متر قبل از مبدا مختصات به 10 متر بعد از مبدا رسیده است بنابراین 25 متر حرکت کرده است. 25 را بر زمان یعنی 4 تقسیم می کنیم. حاصل می شود 6.25 متر بر ثانیه.
  2. برای محاسبه تندی باید مسافت را حساب کنیم. وقتی از A به B می رود به اندازه 40 متر طی می کند وقتی از B به C  می رسد 15 متر برمی گردد. پس مسافت 40 + 15 = 55 متر طی کرده است. 55 را بر زمان یعنی 4 تقسیم می کنیم می شود 13.75 متر بر ثانیه


توجه: برای محاسبه مسیرهای هندسی از فرمول های محیط شکل های هندسی استفاده کنید.

مثال 4: حرکت ماشین روی نیمدایرهمطابق شکل، یک ماشین روی مسیر نیم دایره ای با شعاع 50 متر حرکت می کند. فرض کنید این مسیر را در مدت 30 ثانیه طی می کند.
  1. سرعت متوسط ماشین چند متر بر ثانیه است؟
  2. تندی متوسط ماشین چند متر بر ثانیه است؟
پاسخ:
  1. برای آنکه سرعت ماشین را محاسبه کنیم باید جابجایی را حساب کنیم. بنابراین فاصله مستقیم بین ابتدا و انتهای حرکت یعنی قطر یا دو برابر شعاع را حساب می کنیم 2 × 50 = 100 متر. 100 متر را بر زمان یعنی 30 ثانیه تقسیم می کنیم می شود 3.3 متر بر ثانیه
  2. برای آنکه تندی ماشین را محاسبه کنیم باید مسافت یعنی طول مسیر را حساب کنیم. باید محیط دایره را حساب کنیم  50 ×3.14 ×2πr =2 حاصل ضرب  314 متر می شود. اما چون مسیر برابر کل دایره نیست بلکه نصف آن است باید 314 را بر 2 تقسیم کنیم که می شود157متر. این طول نیم دایره است. برای محاسبه تندی 157 را بر زمان یعنی 30 تقسیم می کنیم برابر 5.23 متر بر ثانیه می شود.


توجه:
  1.  اندازه تندی بزرگتر یا مساوی اندازه سرعت است.
  2. زمانی اندازه تندی و سرعت با هم برابر است که متحرک روی خط راست و بدون تغییر جهت حرکت کند وگرنه اندازه تندی بزرگتر از اندازه جابجایی است

مثال 5: تندی و سرعت در مسیر مثلث قائم الزاویهیک ماشین اسباب بازی در مسیر نشان داده شده حرکت می کند و پس 2 ثانیه به از نقطه A به نقطه B می رسد.
  1.  سرعت متوسط آن چند متر بر ثانیه است؟
  2. تندی متوسط آن چند متر بر ثانیه است؟
  3. اندازه تندی را با اندازه سرعت مقایسه کنید.
پاسخ:
  1. مسافت طی شده به راحتی به دست می آید 3 + 4 = 7 متر. 7 را بر زمان یعنی 2 ثانیه تقسیم می کنیم  3.5 متر بر ثانیه می شود.
  2. برای محاسبه جابجایی، باید فاصله مستقیم بین نقطه ابتدا و انتها را به دست آوریم. مشاهده می کنید که باید وتر مثلث قائم الزاویه را حساب کنیم که برابر 5 متر می شود.
  3.  اندازه تندی بزرگتر از سرعت است. چون مسیر حرکت خط راست نیست.
  4. ما ابزار فوق العاده ای برای محاسبات رابطه  فیثاغورس، ارائه کردیم که به طور کاملا تشریحی حل می کند یعنی کافی است عدد ها را وارد کنید و دکمه محاسبه را کلیک کنید و پاسخ کاملا تشریحی دریافت کنید. برای این کار، دکمه ابزارها را کلیک کنید.

سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- طول مسیر  بیانگر ...است. فاصله مستقیم بین ابتدا و انتهای مسیر، با ... مرتبط است.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
2- جابجایی یک  کمیت ... است و مسافت کمیت ... است.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
3-  اندازه مسافت ...   اندازه جابجایی است.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
4- وقتی اندازه جابجایی با اندازه مسافت برابر است که متحرک ...
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
5- یک دونده یک دور کامل روی مسیر دایره ای می زند... آن صفر است
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
6- برای یک متحرک کدام حالت زیر امکان پذیر نیست( برحسب متر بر ثانیه)
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
7- شخصی در یک دقیقه 20 متر به سمت شمال و سپس 30 متر به سمت غرب و بعد از آن 10 متر به جنوب می رود تندی آن چند متر بر ثانیه است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
8- شخصی در مدت دو دقیقه 180 متر به سمت شمال و سپس 240 متر به شرق و بعد از آن 180 متر به جنوب می رود. سرعت آن چند متر بر ثانیه است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 حرکت روی محور مختصات9- متحرکی از نقطه A شروع به حرکت می کند و پس از 1 ثانیه به نقطه B می رسد و پس از 3 ثانیه به نقطه C می رسد.  سرعت متوسط و  تندی متوسط در SI و برای کل حرکت، برابر است با:
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 جابجایی و مسافت در مسیر نیمدایره10- یک ماشین روی مسیر نیم دایره ای با شعاع 50 متر حرکت می کند. فرض کنید این مسیر را در مدت 30 ثانیه طی می کند.سرعت متوسط و تندی متوسط ماشین چند متر بر ثانیه است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


تفاوت مسافت و جابجایی چیست

  1. اندازه جابجایی برابر فاصله مستقیم ابتدا و انتهای حرکت است اما مسافت طول مسیر است.
  2. اندازه مسافت بزرگتر یا مساوی اندازه جابجایی است.
  3. مسافت یک کمیت نرده ای اما جابجایی بردار است.
  4. مسافت جهت ندارد اما جابجایی جهت دارد.

تفاوت تندی و سرعت چیست؟

  1. سرعت برابر است با جابجایی تقسیم بر زمان اما تندی برابر است با مسافت تقسیم بر زمان
  2. اندازه تندی بزرگتر یا مساوی اندازه سرعت است.
  3. تندی یک کمیت نرده ای اما سرعت بردار است.
  4. تندی جهت ندارد اما سرعت جهت دارد.

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 5
میانگین امتیاز 4.60 از 5

بخش نظرات



--------------