راهنمای جامع انواع واحدهای سرعت و معادل‌های سرعت و نحوه محاسبه 🚀

سرعت یکی از مفاهیم کلیدی و پایه‌ای در علم فیزیک و مهندسی است که در بسیاری از حوزه‌ها از جمله حمل‌ونقل، هوافضا، دریانوردی و حتی فناوری‌های مدرن کاربرد دارد. آگاهی از معادل‌های مختلف سرعت و نحوه تبدیل آن‌ها به یکدیگر می‌تواند در درک بهتر مسائل علمی، فنی و روزمره کمک کند. در این مقاله، تلاش شده است تا تمامی واحدهای رایج سرعت، از جمله کیلومتر بر ساعت، مایل بر ساعت، نات، ماخ و حتی سرعت نور به زبان ساده و با ذکر فرمول‌های محاسبه توضیح داده شوند. این راهنما نه‌تنها به شما در تبدیل واحدها کمک می‌کند، بلکه دیدگاهی جامع از کاربردها و اهمیت سرعت در علوم مختلف ارائه می‌دهد. همچنین برای اموزش آنلاین سالیدورک کافیست وارد لینک شوید و از صفر تا صد این ابزار قدرتمند آشنا شوید حتی اگر هنوز نمیدانید که سالیدورک چیست به هیچ عنوان نگران نباشید ما در آکادمی مکتبی نو تمام ابزار های کد رو به صورت تخصصی آموزش داده ایم.

۱. سرعت متوسط (Average Speed)

سرعت متوسط به صورت نسبت کل مسافت طی‌شده به کل زمان صرف‌شده تعریف می‌شود

v_avg: سرعت متوسط
d: مسافت طی‌شده
t: زمان

مثال:
اگر یک خودرو 120 کیلومتر در 2 ساعت طی کند:

۲. سرعت لحظه‌ای (Instantaneous Speed)

سرعت لحظه‌ای، سرعت یک جسم در یک لحظه خاص از زمان است. برای محاسبه از مشتق مکان نسبت به زمان استفاده می‌شود

v: سرعت لحظه‌ای
x: مکان جسم
t: زمان

۳. سرعت نسبی (Relative Speed)

سرعت نسبی اختلاف سرعت دو جسم نسبت به یکدیگر است:

اگر در یک جهت باشند:

اگر در جهت مخالف باشند:

مثال:
دو خودرو با سرعت 80 km/h و 60 km/h در یک جهت حرکت می‌کنند:

۴. سرعت زاویه‌ای (Angular Velocity)

سرعت زاویه‌ای، تغییر زاویه یک جسم در واحد زمان است:

ω: سرعت زاویه‌ای (رادیان بر ثانیه)
θ: زاویه طی‌شده (رادیان)
t: زمان

ارتباط با سرعت خطی:

r: شعاع دایره

۵. روابط کاربردی دیگر

در حرکت یکنواخت:

در حرکت با شتاب ثابت:

v0: سرعت اولیه
a: شتاب
t: زمان

سرعت متوسط در حرکت شتابدار:

واحدهای سرعت و تبدیل آن‌ها

متر بر ثانیه (m/s): واحد استاندارد.
کیلومتر بر ساعت (km/h)

مایل بر ساعت (mph)

معادل‌های مختلف سرعت و نحوه محاسبه آن‌ها

سرعت در سیستم‌های مختلف با واحدهای متنوعی بیان می‌شود که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. در ادامه، این واحدها، معادل‌های آن‌ها و نحوه محاسبه سرعت آورده شده است. فرمول‌ها به‌گونه‌ای نوشته شده‌اند که به‌راحتی قابل کپی و استفاده در وردپرس باشند.

۱. متر بر ثانیه (m/s)

واحد استاندارد سیستم بین‌المللی (SI) برای اندازه‌گیری سرعت است و اغلب برای محاسبه سایر واحدها استفاده می‌شود که پیشتر در ابتدای مقاله به آن اشاره نموده ایم.

۲. کیلومتر بر ساعت (km/h)

واحد رایج برای سرعت وسایل نقلیه.

رابطه تبدیل از متر بر ثانیه:

فرمول محاسبه:

رابطه تبدیل از مایل بر ساعت:

فرمول محاسبه:

۳. مایل بر ساعت (mph)

واحد سرعت در سیستم انگلیسی، رایج در کشورهای ایالات متحده و بریتانیا.

رابطه تبدیل از کیلومتر بر ساعت:

فرمول محاسبه:

۴. نات (Knot)

واحد سرعت در دریانوردی و هوانوردی، معادل یک مایل دریایی در ساعت.

رابطه تبدیل:

فرمول محاسبه از کیلومتر بر ساعت:

۵. عدد ماخ (Mach Number)

سرعتی که بر اساس نسبت سرعت جسم به سرعت صوت در شرایط محیطی (مانند دما و فشار) تعریف می‌شود.

رابطه تبدیل:

فرمول محاسبه:

مثال:
اگر سرعت یک جسم 686 متر بر ثانیه باشد:

۶. فوت بر ثانیه (ft/s)

واحدی در سیستم انگلیسی، که در مهندسی و علوم مکانیکی رایج است.

رابطه تبدیل از متر بر ثانیه:

فرمول محاسبه:

۷. یارد بر ثانیه (yd/s)

واحدی دیگر در سیستم انگلیسی، کمتر رایج اما همچنان کاربردی.

رابطه تبدیل از متر بر ثانیه:

فرمول محاسبه:

۸. سرعت زاویه‌ای (Angular Velocity)

سرعت چرخشی یک جسم در حرکت دایره‌ای.

فرمول محاسبه:

ω: سرعت زاویه‌ای (رادیان بر ثانیه)
θ: زاویه طی‌شده (رادیان)
t: زمان

ارتباط با سرعت خطی:

r: شعاع دایره

۹. سرعت نور (c)

سرعت نور در خلأ برابر است با:

محاسبه نسبی سرعت نسبت به نور:

۱۰. واحدهای تبدیل متداول

مایل دریایی (Nautical Mile):

فوت (Foot):

یارد (Yard):

مایل (Mile):

نتیجه‌گیری:

برای آموزش سالیدورک برای کار با پرینتر سه بعدی کافیست وارد لینک شوید حتی شما میتوانید برای آموزش برش لیزری با ابزار ها وارد لینک شوید .شناخت واحدهای مختلف سرعت و نحوه محاسبه یا تبدیل آن‌ها، مهارتی ضروری در حوزه‌های علمی و صنعتی است. از سرعت‌های متداول مانند کیلومتر بر ساعت و مایل بر ساعت گرفته تا سرعت‌های خاص‌تر مانند عدد ماخ و سرعت زاویه‌ای، هر واحد کاربرد منحصر‌به‌فردی دارد. درک این مفاهیم می‌تواند به شما کمک کند تا در مسائل علمی، مهندسی و حتی زندگی روزمره بهتر عمل کنید. اگر قصد دارید پروژه‌ای مرتبط با سرعت انجام دهید یا فقط به دنبال گسترش دانش خود هستید، این مقاله مرجع مناسبی برای شما خواهد بود.