حساب طول القطار: تحليل فيزيائي بسيط (مسألة رياضيات)

عندما يمر قطار بسرعة 27 كم/س على جانب من الطريق، يستغرق 20 ثانية ليعبر علامة معينة. نريد حساب طول القطار.

لنقم بتحويل السرعة إلى وحدة المتر في الثانية، حيث أن 1 كيلومتر يساوي 1000 متر والثانية هي وحدة الزمن المستخدمة في السؤال. لذا:

السرعة = 27 كم/س = 27 * 1000 م/س = 27000 م/س

الآن، نستخدم العلاقة بين السرعة والمسافة والزمن، والتي تكون كالتالي:

المسافة = السرعة * الزمن

نعلم أن الزمن هو 20 ثانية، لذا:

المسافة = 27000 م/س * 20 ثانية = 540000 متر

إذا كانت المسافة التي يقطعها القطار خلال 20 ثانية هي 540000 متر، فإن هذه المسافة تمثل طول القطار. وبالتالي، طول القطار هو 540000 متر.

في حل مسألة حساب طول القطار، استخدمنا قاعدتين أساسيتين في الفيزياء والحساب، وهما:

1. علاقة السرعة والمسافة:
   يتم تعبير هذه العلاقة بالمعادلة التالية:
   $المسافة = السرعة \times الزمن$

2. تحويل وحدات السرعة:
   حيث قمنا بتحويل وحدة السرعة من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية لضمان تناسب وحدات القياس. هذا يتم باستخدام عامل التحويل الذي يقول إن هناك 1000 متر في كل كيلومتر، وبالتالي يتم ضرب السرعة في 1000 للحصول على وحدة المتر في الثانية.

الحسابات:

• تحويل السرعة: $27 \, \text{كم/س} = 27000 \, \text{م/س}$
• استخدام علاقة السرعة والمسافة: $\text{المسافة} = 27000 \, \text{م/س} \times 20 \, \text{ثانية} = 540000 \, \text{متر}$

لدينا قاعدتان أساسيتان تم استخدامهما في هذا الحل، وهما جزء من الفهم الأساسي للفيزياء والرياضيات. يهم الفهم الجيد لهذه القوانين في فهم وحل مسائل الحساب والفيزياء بشكل دقيق.