حساب زمن مرور القطار

قطار بطول 160 متراً يسير بسرعة 72 كيلومتر في الساعة، كم من الوقت يستغرق ليمر على جانب قطب؟

لحساب الوقت اللازم للقطار لتمرير القطب، يمكننا استخدام العلاقة بين المسافة والسرعة والزمن، والتي يمكن تعبيرها بالصيغة التالية:

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

حيث:
المسافة = 160 متراً (طول القطار)
السرعة = 72 كيلومتر في الساعة

من أجل استخدام نفس وحدة القياس، نحتاج إلى تحويل السرعة من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية. هناك 1000 متر في كيلومتر، و3600 ثانية في ساعة، لذا يمكننا استخدام هذه المعلومات لتحويل السرعة:

$\text{السرعة (متر/ثانية)} = \frac{72 \times 1000}{3600}$

الآن، يمكننا وضع هذه القيم في الصيغة الأولى لحساب الزمن:

$\text{الزمن} = \frac{160}{\frac{72 \times 1000}{3600}}$

بعد الحسابات، يتبين أن الزمن اللازم للقطار لتمرير القطب هو حوالي 20 ثانية.

في حل مسألة مرور القطار على القطب، نستخدم قوانين الحركة والمسافة والزمن. القانون الرئيسي الذي نعتمد عليه هو العلاقة بين المسافة والسرعة والزمن، والتي يمكن التعبير عنها بالصيغة:

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

نعتبر المسافة هنا هي طول القطار، والسرعة هي سرعة القطار، والزمن هو الوقت الذي يستغرقه القطار للمرور على القطب.

لكن قبل أن نقوم بالحسابات، يجب أن نتأكد من أن وحدات القياس متسقة. في هذه المسألة، طول القطار معطى بالأمتار، ولكن السرعة معطاة بالكيلومتر في الساعة. لذلك، يجب تحويل السرعة إلى وحدة قياس متسقة، وهي متر في الثانية.

الخطوات:

1. تحويل سرعة القطار من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية:
   $\text{السرعة (متر/ثانية)} = \frac{\text{السرعة (كيلومتر/ساعة)} \times 1000}{3600}$

2. وضع القيم في العلاقة بين المسافة والسرعة والزمن:
   $\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{الزمن}$

3. حل المعادلة للحصول على الزمن:
   $\text{الزمن} = \frac{\text{المسافة}}{\text{السرعة}}$

4. إدراج قيم المتغيرات (المسافة والسرعة) للحصول على الزمن النهائي.

باختصار، نعتمد على قانون العلاقة بين المسافة والسرعة والزمن في حساب الوقت الذي يستغرقه القطار لتمرير القطب.