السرعة والسرعة المتجهة والفرق بينهما
السرعة والسرعة المتجهة مصطلحان متقاربان، لكنهما ليسا متطابقين. السرعة تخبرنا كم يقطع الجسم من مسافة في زمن معين. أما السرعة المتجهة فتخبرنا مقدار السرعة مع الاتجاه. لذلك يمكن لسيارتين أن تتحركا بالسرعة نفسها، لكن بسرعتين متجهتين مختلفتين إذا كانتا تسيران في اتجاهين مختلفين.
ما السرعة؟
السرعة تساوي المسافة مقسومة على الزمن. إذا قطعت سيارة 100 كيلومتر خلال ساعتين، فإن سرعتها المتوسطة 50 كيلومترًا في الساعة. لا تهتم السرعة بالاتجاه، بل بالمقدار فقط. لذلك تسمى كمية قياسية في الفيزياء.
ما السرعة المتجهة؟
السرعة المتجهة تساوي الإزاحة مقسومة على الزمن، وتتضمن اتجاه الحركة. مثال: 20 مترًا في الثانية نحو الشرق. وجود الاتجاه جزء أساسي من الوصف. فإذا تحرك جسم في دائرة وعاد إلى نقطة البداية، فقد تكون سرعته خلال الحركة كبيرة، لكن إزاحته الكلية صفر، وبالتالي سرعته المتجهة المتوسطة قد تكون صفرًا.
أمثلة توضح الفرق
إذا ركض طالب حول ملعب وعاد إلى مكان البداية، فقد قطع مسافة كبيرة، وله سرعة متوسطة محسوبة من المسافة والزمن. لكن إزاحته من البداية إلى النهاية تساوي صفرًا، لذلك السرعة المتجهة المتوسطة تساوي صفرًا. أما إذا سار طالب 100 متر شمالًا خلال 20 ثانية، فيمكن وصف سرعته المتجهة بأنها 5 أمتار في الثانية شمالًا.
لماذا يهم الاتجاه؟
الاتجاه مهم عند وصف الحركة بدقة، خصوصًا في الملاحة والطيران والخرائط والفيزياء. معرفة أن السيارة تسير بسرعة 80 كم/ساعة ليست كافية إذا أردنا معرفة أين ستصل؛ يجب أن نعرف اتجاهها أيضًا. لذلك السرعة المتجهة أداة أدق عندما يكون الاتجاه مهمًا.
خلاصة المقال
السرعة مقدار فقط، أما السرعة المتجهة فهي مقدار واتجاه. السرعة تعتمد على المسافة، والسرعة المتجهة تعتمد على الإزاحة. هذا الفرق الصغير في اللفظ كبير في الحل، ويستطيع إسقاط إجابة طالب لم ينتبه لكلمة الاتجاه.