تندیِ لحظه‌ای و حرکتِ یکنواخت
پشتِ چراغ قرمز، عقربه‌ی تندی‌سنجِ خودرو روی صفر است. چراغ سبز می‌شود و عقربه آرام‌آرام بالا می‌رود: ۲۰، ۴۰، ۶۰. این عددها تندیِ متوسط نیستند؛ هیچ‌کدام کلِ راه را بر کلِ زمان تقسیم نکرده‌اند. پس چه چیزی را نشان می‌دهند؟
تندی در یک لحظه
تندیِ یک جسم در هر لحظه را تندیِ لحظه‌ای می‌نامیم. تندی‌سنجِ خودرو همین را نشان می‌دهد: این‌که خودرو همین حالا چقدر تند می‌رود. در گفت‌وگوی روزمره و در بیشترِ کتاب‌ها، وقتی فقط می‌گوییم «تندی»، منظور تندیِ لحظه‌ای است.
تندیِ لحظه‌ای و تندیِ متوسط معمولاً با هم فرق دارند. خودرویی که سفری را با تندیِ متوسطِ ۷۰ کیلومتر بر ساعت رفته، شاید گاهی ۱۱۰ رفته و گاهی پشتِ چراغ ایستاده باشد. فقط در یک حالت این دو برابرند: وقتی تندی در همه‌ی مسیر ثابت بماند.
حرکتِ یکنواخت
اگر جسمی روی خطِ راست حرکت کند و تندی‌اش هیچ‌وقت تغییر نکند، می‌گوییم حرکتِ یکنواخت روی خطِ راست دارد. در این حرکت جسم در زمان‌های برابر مسافت‌های برابر می‌پیماید: اگر در ثانیه‌ی اول ۱۲ متر رفته، در ثانیه‌ی دوم و سوم و دهم هم ۱۲ متر می‌رود.
یک راهِ ساده برای دیدنِ این موضوع، عکس گرفتن در فاصله‌های زمانیِ برابر است؛ مثلاً هر یک ثانیه یک نقطه جایی که خودرو هست بگذاریم:
- اگر نقطه‌ها فاصله‌ی برابر داشته باشند، حرکت یکنواخت است.
- اگر نقطه‌ها رفته‌رفته از هم دور شوند، خودرو در حالِ تند شدن است.
- اگر نقطه‌ها رفته‌رفته به هم نزدیک شوند، خودرو در حالِ کند شدن است.
در زندگیِ واقعی حرکتِ کاملاً یکنواخت کم پیدا می‌شود، اما قطاری که در دشتی صاف با تندیِ ثابت می‌رود یا پله‌برقیِ مترو تقریباً همین‌طورند.
حرکتِ دایره‌ایِ یکنواخت
اگر جسمی روی یک دایره با تندیِ ثابت بچرخد، مثلِ اسب‌های چرخ‌وفلکِ افقی، نوکِ عقربه‌ی ساعت یا خودرویی که با تندیِ ثابت دورِ میدانِ شهر می‌گردد، حرکتش را حرکتِ دایره‌ایِ یکنواخت می‌نامیم. تندیِ چنین جسمی ثابت است، اما جهتِ حرکتش هر لحظه عوض می‌شود. در درس‌های بعد می‌بینیم که همین تغییرِ جهت چه اهمیتی دارد.
هشدار
تابلوی «حداکثر سرعت» در جاده درباره‌ی تندیِ لحظه‌ای است، نه متوسط. ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت یعنی ۳۳ متر در هر ثانیه؛ در یک لحظه‌ی حواس‌پرتی، خودرو ده‌ها متر جلو می‌رود.
در خانه امتحان کنید
با یک بزرگ‌تر در خودرو، هر ده ثانیه عددِ تندی‌سنج را بخوانید و یادداشت کنید. بعد روی کاغذ نموداری بکشید: زمان روی محورِ افقی و تندی روی محورِ عمودی. کجای راه حرکت تقریباً یکنواخت بوده است؟
واژه‌های این درس
- تندیِ لحظه‌ای - تندیِ جسم در یک لحظه؛ همان که تندی‌سنج نشان می‌دهد.
- حرکتِ یکنواخت روی خطِ راست - حرکت روی خطِ راست با تندیِ ثابت.
- حرکتِ دایره‌ایِ یکنواخت - حرکت روی دایره با تندیِ ثابت.
ایده‌ی اصلی
تندیِ لحظه‌ای تندی در یک لحظه است و تندیِ متوسط تندی در کلِ مسیر. این دو فقط در حرکتِ یکنواخت با هم برابرند، یعنی وقتی جسم در زمان‌های برابر مسافت‌های برابر بپیماید.