حساب السرعة المتوسطة للسيارة

سرعة السيارة هي 95 كيلومتر في الساعة الأولى و60 كيلومتر في الساعة الثانية. ما هي السرعة المتوسطة للسيارة؟

لحساب السرعة المتوسطة، نستخدم الصيغة:

$\text{السرعة المتوسطة} = \frac{\text{المسافة الإجمالية}}{\text{الزمن الإجمالي}}$

المسافة الإجمالية يمكن حسابها بجمع المسافتين المقطوعتين في الساعتين. إذاً:

$\text{المسافة الإجمالية} = \text{السرعة في الساعة الأولى} + \text{السرعة في الساعة الثانية}$

$\text{المسافة الإجمالية} = 95 \, \text{كم/س} + 60 \, \text{كم/س}$

$\text{المسافة الإجمالية} = 155 \, \text{كم}$

الزمن الإجمالي هو مجموع الزمنين المستغرقين في الساعتين. ونعلم أن الزمن يكون متساوياً للساعتين. إذاً:

$\text{الزمن الإجمالي} = \text{الزمن في الساعة الأولى} + \text{الزمن في الساعة الثانية}$

$\text{الزمن الإجمالي} = 1 \, \text{ساعة} + 1 \, \text{ساعة}$

$\text{الزمن الإجمالي} = 2 \, \text{ساعة}$

الآن، يمكننا حساب السرعة المتوسطة باستخدام الصيغة الأولى:

$\text{السرعة المتوسطة} = \frac{155 \, \text{كم}}{2 \, \text{ساعة}}$

$\text{السرعة المتوسطة} = 77.5 \, \text{كم/س}$

إذاً، السرعة المتوسطة للسيارة هي 77.5 كيلومتر في الساعة.

في حل هذه المسألة، استخدمنا القانون الأساسي لحساب السرعة، الذي يعرف بالصيغة:

$\text{السرعة} = \frac{\text{المسافة}}{\text{الزمن}}$

للبداية، جمعنا المسافتين التي قطعتهما السيارة في الساعتين للحصول على المسافة الإجمالية. ثم قمنا بجمع الزمن اللازم للساعتين للحصول على الزمن الإجمالي.

القوانين المستخدمة:

1. قانون السرعة:
   $\text{السرعة} = \frac{\text{المسافة}}{\text{الزمن}}$

2. قانون المسافة:
   $\text{المسافة الإجمالية} = \text{السرعة في الساعة الأولى} + \text{السرعة في الساعة الثانية}$

3. قانون الزمن:
   $\text{الزمن الإجمالي} = \text{الزمن في الساعة الأولى} + \text{الزمن في الساعة الثانية}$

باستخدام هذه القوانين، قمنا بحساب المسافة الإجمالية والزمن الإجمالي ثم وضعنا القيم في صيغة حساب السرعة للحصول على السرعة المتوسطة.

تمثل هذه القوانين الأساسية للحسابات الفيزيائية وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مختلفة لحل مشاكل الحركة والسرعة.