تندی: مسافت طی‌شده در واحد زمان
تندی چیست و چگونه محاسبه می‌شود؟
در ساده‌ترین تعریف، تندی به ما می‌گوید یک جسم چه مسافتی را در یک زمان مشخص طی می‌کند. برای محاسبه آن، کافی است مسافت کل طی شده را بر زمان کل تقسیم کنیم. این مفهوم در زندگی روزمره ما بسیار پرکاربرد است. وقتی می‌پرسیم "چقدر طول می‌کشد تا به مدرسه برسم؟" در واقع در حال برآورد تندی خود هستیم.
$ v = \frac{d}{t} $
که در آن:
v نماد تندی،
d نماد مسافت طی شده (بر حسب متر یا کیلومتر)،
t نماد زمان (بر حسب ثانیه یا ساعت) است.
مثال: اگر یک دوچرخه‌سوار مسافت 30 کیلومتر را در مدت 2 ساعت طی کند، تندی متوسط او برابر است با: $ v = \frac{30}{2} = 15 $ کیلومتر بر ساعت. این بدان معناست که دوچرخه‌سوار به طور متوسط در هر یک ساعت، 15 کیلومتر جلو رفته است.
| واحد تندی | نماد | کاربرد رایج | مثال |
|---|---|---|---|
| متر بر ثانیه | m/s | محاسبات علمی، دویدن | تندی یک دونده: 8 m/s |
| کیلومتر بر ساعت | km/h | رانندگی، سرعت باد | حد مجاز در شهر: 50 km/h |
| گره | knot | کشتیرانی و هوانوردی | تندی یک قایق: 20 knot |
تفاوت تندی متوسط و تندی لحظه‌ای
یک نکته بسیار مهم این است که ما معمولاً با دو نوع تندی سر و کار داریم: تندی متوسط و تندی لحظه‌ای.
تندی متوسط میانگین تندی در کل یک سفر است. مانند مثال دوچرخه‌سوار که میانگین تندی او 15 کیلومتر بر ساعت بود. اما در طول مسیر، او ممکن است در سرازیری تندی بیشتری داشته و در سربالایی تندی کمتری داشته باشد. عددی که سرعت‌سنج خودرو نشان می‌دهد، در هر لحظه، تندی لحظه‌ای است. این عدد نشان می‌دهد که در همان لحظه خاص، خودرو با چه تندی در حال حرکت است.
تندی در دنیای زنده‌ها و ماشین‌ها
مفهوم تندی فقط به خودروها محدود نمی‌شود. در طبیعت، حیوانات برای شکار یا فرار از دست شکارچیان، از تندی‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. یوزپلنگ با تندی لحظه‌ای حدود 120 کیلومتر بر ساعت سریع‌ترین پستاندار خشکی است. شاهین نیز هنگام شیرجه زدن برای شکار، به تندی‌های فوق‌العاده‌ای دست می‌یابد.
در دنیای فناوری، تندی پردازنده کامپیوتر با واحدی به نام هرتز سنجیده می‌شود که نشان می‌دهد در هر ثانیه چند دستورالعمل می‌تواند اجرا کند. حتی سرعت اینترنت شما نیز بر اساس مقدار داده‌ای که در واحد زمان (مثلاً مگابیت بر ثانیه) منتقل می‌کند، سنجیده می‌شود.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. این یک اشتباه رایج است. تندی فقط به "چه مقدار سریع حرکت می‌کنیم" اشاره دارد و یک کمیت نرده‌ای است (فقط اندازه دارد). اما سرعت یک کمیت برداری است که علاوه بر اندازه، جهت حرکت را نیز شامل می‌شود. اگر شما با تندی 5 m/s به سمت شمال حرکت کنید و سپس با همان تندی به سمت جنوب برگردید، تندی متوسط شما تغییر نکرده است، اما سرعت متوسط شما صفر خواهد بود چون مکان کلی شما تغییر نکرده است!
تندی متوسط فقط میانگین است. توقف‌های پشت چراغ قرمز، ترافیک و کاهش تندی در پیچ‌ها باعث می‌شود زمان سفر افزایش یابد، حتی اگر در بخش‌هایی از مسیر با تندی زیادی رانندگی کرده باشید. این موضوع اهمیت تندی متوسط در برنامه‌ریزی سفر را نشان می‌دهد.
خیر. برای محاسبه تندی، همیشه نیاز به اندازه‌گیری دو کمیت دیگر داریم: مسافت و زمان. وسایلی مانند سرعت‌سنج خودرو، در واقع مسافت طی شده (مثلاً با چرخش چرخ) را در واحد زمان اندازه می‌گیرند و سپس آن را به تندی تبدیل می‌کنند.
پاورقی
1 تندی (Speed)
2 تندی متوسط (Average Speed)
3 تندی لحظه‌ای (Instantaneous Speed)
4 سرعت (Velocity) - کمیتی برداری که شامل جهت نیز می‌شود.
