مسائل رياضيات

حساب طول الجسر بسرعة المشي

يتنقل رجل بمعدل 5 كيلومتر في الساعة، ويعبر جسرًا في 15 دقيقة. ما هو طول الجسر؟

لحل هذه المسألة، يمكن استخدام العلاقة بين المسافة، السرعة، والوقت، والتي يمكن تعبيرها بالصيغة التالية:

المسافة=السرعة×الوقت\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{الوقت}

حيث:

  • المسافة هي الطول الذي نريد حسابه (طول الجسر).
  • السرعة هي 5 كيلومتر في الساعة.
  • الوقت هو 15 دقيقة، ولكن يجب تحويله إلى ساعات.

بما أننا نعلم أن هناك 60 دقيقة في ساعة، فإن 15 دقيقة تعادل 1560\frac{15}{60} ساعة.

لحساب المسافة، نستخدم الصيغة كما يلي:

المسافة=5كم/ساعة×1560ساعة\text{المسافة} = 5 \, \text{كم/ساعة} \times \frac{15}{60} \, \text{ساعة}

الآن يمكن حساب القيمة:

المسافة=5×1560=5×14=1.25كيلومتر\text{المسافة} = 5 \times \frac{15}{60} = 5 \times \frac{1}{4} = 1.25 \, \text{كيلومتر}

إذا كان طول الجسر يساوي 1.25 كيلومتر.

المزيد من المعلومات

لحل هذه المسألة، نحتاج إلى الاعتماد على القوانين الفيزيائية المتعلقة بالحركة والسرعة. القانون الأساسي الذي سنعتمد عليه هو:

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

حيث:

  • المسافة هي الطول الذي نريد حسابه (طول الجسر) وتُقاس بوحدة الطول، في هذه المسألة سنستخدم الكيلومتر.
  • السرعة هي المعدل الذي يتحرك به الشخص وتُقاس بوحدة السرعة، في هذه المسألة سنستخدم الكيلومتر في الساعة.
  • الزمن هو الفترة التي يستغرقها الشخص لعبور الجسر ويُقاس بوحدة الزمن، في هذه المسألة سنستخدم الساعة.

بناءً على السؤال، نعلم أن الرجل يسيير بسرعة 5 كيلومتر في الساعة، ويستغرق 15 دقيقة لعبور الجسر. يجب تحويل الزمن إلى ساعات لتوافق وحدة السرعة. لدينا:

السرعة=5كم/ساعة\text{السرعة} = 5 \, \text{كم/ساعة}
الزمن=15دقيقة=1560ساعة\text{الزمن} = 15 \, \text{دقيقة} = \frac{15}{60} \, \text{ساعة}

الآن، نستخدم القانون الذي ذكرناه في البداية:

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

ونعوض القيم:

المسافة=5كم/ساعة×1560ساعة=1.25كيلومتر\text{المسافة} = 5 \, \text{كم/ساعة} \times \frac{15}{60} \, \text{ساعة} = 1.25 \, \text{كيلومتر}

لذا، طول الجسر هو 1.25 كيلومتر.

في هذا الحل، اعتمدنا على قانون أساسي في الحركة، وهو العلاقة بين المسافة، السرعة، والزمن.