מהירות

תהיתם פעם כמה מהר אתם יכולים לעשות דברים? יש אנשים שיכולים לסיים את שיעורי הבית שלהם או לאכול את האוכל שלהם מהר יותר מאחרים. לזה אנו קוראים מהירות!

ראשית, בואו נדבר על מהירות באופן כללי. מהירות לא אומרת רק כמה מהר אתם יכולים לנוע ממקום אחד למשנהו. זה יכול גם להיות כמה מהר אתם יכולים לעשות משהו, כמו לסיים את שיעורי הבית שלכם. אנחנו יכולים אפילו לקיים תחרויות מהירות, כמו מי יכול לקרוא שיר הכי מהר בלי לעשות שום טעויות!

מהירות כתנועה

כשמדברים על מהירות בהקשר של תנועה, אנחנו רוצים לדעת מי יכול לנוע הכי מהר ממקום אחד לאחר. אנחנו יכולים למדוד זאת בשתי דרכים: מי יכול לעשות את אותה משימה בפחות זמן, או מי יכול לעשות יותר משימות באותו פרק זמן.

כעת, בואו נתמקד במדידת מהירות בכל הנוגע לתנועה. כשנסעתם במכונית, אולי ראיתם את מד המהירות שמראה לכם כמה מהר המכונית נוסעת. אם כתוב 80 קמ”ש, זה אומר שהמכונית יכולה לנסוע 80 ק”מ בשעה אחת. אם המכונית תמשיך לנסוע במהירות הזו במשך שעתיים, היא תיסע 160 קילומטרים. כדי למצוא את המהירות, אנחנו רק צריכים לחלק את המרחק שעברנו בזמן שלקח לעבור את המרחק הזה. אז אם מישהו נסע 400 ק”מ ב-5 שעות, המהירות שלו הייתה 80 קמ”ש (80=400/5).

אנו יכולים לכתוב את הנוסחה הזו כ-S/T=V, כאשר V היא המהירות, S היא המרחק שעברנו, ו-T הוא הזמן שלקח לעבור את המרחק הזה. אז אם מישהו נוסע 400 ק”מ בשעתיים, המהירות שלו תהיה 200 קמ”ש (כי 400/2 = 200). סרטון הסבר לנוסחה:

אבל האם ידעתם שיש יחידות שונות למדידת מהירות? כשמדברים על מכוניות ורכבות, אנחנו בדרך כלל משתמשים בקמ”ש – קילומטר בשעה (km/h). אבל היחידה הסטנדרטית למהירות היא למעשה מטרים לשנייה (m/s). אז מי שנע במהירות של 1 קמ”ש בעצם נע במהירות של 3.6 מטר בשנייה. כלומר מהירות של 10 מ’ לשנייה שווה ל-36 קמ”ש. למהירות היא למעשה מטרים לשנייה (m/s). אז מי שנע במהירות של 1 קמ”ש בעצם נע במהירות של 3.6 מטר בשנייה. כלומר מהירות של 10 מ’ לשנייה שווה ל-36 קמ”ש.

דוגמאות

דוגמה 1: תרגיל מקורס פיזיקה לכיתה ז’

דוגמה 2: מור רץ 100 מטר ב-15 שניות. מהי מהירותו של מור במטרים לשנייה?

פתרון: מהירותו של מור מחושבת על ידי חלוקת המרחק שרץ בזמן שלקח לו. לכן, המהירות של מור היא:
מהירות = מרחק ÷ זמן = 100 מטר ÷ 15 שניות = 6.67 מטר לשנייה.

דוגמה 3: שרה נוהגת במכונית שלה במהירות של 60 קמ”ש במשך שעתיים. כמה רחוק נסעה שרה בקילומטרים?

פתרון: המרחק של שרה מחושב על ידי הכפלת מהירותה בזמן שהיא נסעה. לכן, המרחק של שרה הוא:
מרחק = מהירות × זמן = 60 קמ”ש × 2 שעות = 120 קילומטרים.

דוגמה 4: פינגווין הולך במהירות של 0.01 מטר לשנייה במשך 5 שעות. מה המרחק שעבר הפינגווין?

פתרון: המרחק של הפינגווין מחושב על ידי הכפלת מהירותו בזמן שעבר. עם זאת, מהירות הפינגווין נתונה במטרים לשנייה, ולכן עלינו להמיר אותה לקילומטרים לשעה (קמ”ש) תחילה. כדי לעשות זאת, נוכל להכפיל את מהירות הפינגווין ב-3,600 (מספר השניות בשעה) ואז לחלק ב-1,000 (מספר המטרים בקילומטר):

מהירות בקמ”ש = (0.01 מטר לשנייה × 3,600 שניות לשעה) ÷ 1,000 = 0.036 ק”מ לשעה
כעת נוכל לחשב את המרחק של הפינגווין בקילומטרים:
מרחק = מהירות × זמן = 0.036 קמ”ש × 5 שעות = 0.18 קילומטרים
לכן, הפינגווין הלך 0.18 קילומטרים (או 180 מטר) ב-5 שעות במהירות של 0.01 מטר לשנייה.