حساب سرعة القطار: مسافة 300 متر في 20 ثانية (مسألة رياضيات)

المسافرة التي يبلغ طولها 300 متر تستطيع أن تعبر عند العمود الكهربائي في مدة 20 ثانية، ما هي سرعة القطار؟

الحل:

لحساب سرعة القطار، يمكننا استخدام الصيغة:

$سرعة = \frac{المسافة}{الزمن}$

حيث أن المسافة هي طول القطار والزمن هو الوقت الذي يستغرقه لقطع تلك المسافة.

$سرعة = \frac{300 متر}{20 ثانية}$

$سرعة = 15 متر/ثانية$

لكن لتحويل السرعة إلى وحدة أكثر شيوعًا، يمكننا تحويلها إلى كيلومتر في الساعة، حيث أن $1 متر/ثانية = 3.6 كيلومتر/ساعة$، لذا:

$سرعة = 15 متر/ثانية \times 3.6$

$سرعة = 54 كيلومتر/ساعة$

إذا كانت المسافرة تستطيع أن تعبر العمود الكهربائي بسرعة 54 كيلومتر في الساعة.

لحل هذه المسألة، سنستخدم العلاقة بين السرعة والزمن والمسافة. في البداية، نعلم أن السرعة هي المقدار الذي يقيس التغيير في المسافة مع مرور الزمن. يمكن التعبير عن هذه العلاقة بالصيغة التالية:

$سرعة = \frac{المسافة}{الزمن}$

في هذه المسألة، المسافة هي طول القطار الذي يبلغ 300 متر، والزمن هو الوقت الذي يستغرقه القطار لعبور العمود الكهربائي، والذي يُعطى بأنه 20 ثانية.

$سرعة = \frac{300 متر}{20 ثانية}$

الآن، لنحسب هذه النسبة:

$سرعة = 15 متر/ثانية$

لكن لتحويل هذه السرعة إلى وحدة شائعة، سنقوم بتحويلها إلى كيلومتر في الساعة، حيث أن $1 متر/ثانية = 3.6 كيلومتر/ساعة$.

$سرعة = 15 متر/ثانية \times 3.6$

$سرعة = 54 كيلومتر/ساعة$

تم استخدام القانون الأساسي لحساب السرعة وهو $سرعة = \frac{المسافة}{الزمن}$، ولتحويل الوحدات تم استخدام النسبة $1 متر/ثانية = 3.6 كيلومتر/ساعة$.