حساب طول القطار بسرعة 40 كم/س

القطار يسير بسرعة 40 كيلومترًا في الساعة، ويمر على قطب في 9 ثوانٍ. ما هو طول القطار؟

الحل:
لنحسب الطول، يمكننا استخدام العلاقة بين السرعة والمسافة، والتي يمكن تعبيرها بالصيغة:

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

في هذه المسألة، نعلم أن السرعة هي 40 كيلومترًا في الساعة، والزمن هو 9 ثوانٍ. ومن أجل توحيد وحدات القياس، سنحول السرعة من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية.

$\text{السرعة} = \frac{40 \, \text{كم/س}}{3.6}$

الآن، يمكننا استخدام الصيغة لحساب المسافة، والتي هي أيضًا طول القطار.

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

$\text{المسافة} = \left(\frac{40 \, \text{كم/س}}{3.6}\right) \times 9 \, \text{ثانية}$

$\text{المسافة} \approx 100 \, \text{متر}$

إذاً، طول القطار يكون حوالي 100 متر.

بالطبع، سنقوم بتوضيح أكثر واستخدام القوانين المتعلقة بالحركة والمسافة لحل هذه المسألة.

المعطيات:

• سرعة القطار: $40 \, \text{كم/س}$
• الزمن الذي استغرقه القطار لعبور القطب: $9 \, \text{ثوانٍ}$

أولاً، نحتاج إلى تحويل وحدة السرعة من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية. يمكننا فعل ذلك بقسمة السرعة على 3.6 (لأن هناك 1000 متر في كيلومتر و3600 ثانية في ساعة).

$\text{السرعة} = \frac{40 \, \text{كم/س}}{3.6} \approx 11.11 \, \text{م/ث}$

القانون المستخدم:
$\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{الزمن}$

الآن، نستخدم هذا القانون لحساب المسافة (وبالتالي طول القطار). نقوم بضرب السرعة في الزمن.

$\text{المسافة} = 11.11 \, \text{م/ث} \times 9 \, \text{ثانية} \approx 100 \, \text{متر}$

إذاً، طول القطار هو حوالي 100 متر.

القوانين المستخدمة:

1. السرعة = المسافة / الزمن: نستخدم هذا القانون لتحويل وحدات السرعة.
2. المسافة = السرعة × الزمن: هذا القانون يستخدم لحساب المسافة أو طول القطار في هذه الحالة.

هذه القوانين تستند إلى مفهوم الحركة المستقيمة وتساعدنا في فهم وحل المسائل الحسابية المتعلقة بالحركة والزمن.