المسألة الحسابية:
قطار يسير بسرعة 60 كم/س يعبر عصا في 15 ثانية. ما هو طول القطار؟
الحل:
لحساب طول القطار، يمكننا استخدام العلاقة بين السرعة والمسافة والزمن التي تعطى بالصيغة:

السرعة=الزمنالمسافة
نعرف أن السرعة تعبر عن عدد الكيلومترات التي يقطعها القطار في ساعة وأن الزمن هو الوقت الذي يستغرقه لعبور العصا. في هذه المسألة، السرعة تُعطى بوحدة الكيلومتر في الساعة، والزمن يُعطى بالثواني. لذا، يجب علينا تحويل الوحدات لتتناسب مع بعضها.
نعرف أن 1 ساعة تحتوي على 3600 ثانية (60 دقيقة × 60 ثانية). لذا، نقوم بتحويل السرعة من كم/س إلى متر/ث:
السرعة بالمتر/ث=3600السرعة بالكم/س×1000
الآن، بمعرفة السرعة بالمتر/ث والزمن بالثواني، يمكننا استخدام الصيغة التالية لحساب المسافة (الطول):
المسافة=السرعة×الزمن
نقوم بتطبيق هذه الصيغة بعد حساب السرعة بالمتر/ث، ونحصل على المسافة بالأمتار. وهذه المسافة تمثل طول القطار.
المزيد من المعلومات
بالتأكيد، دعنا نقوم بحساب طول القطار باستخدام المعلومات المتاحة والقوانين المناسبة.
المعلومات المعطاة:
- سرعة القطار: 60كم/س
- زمن عبور العصا: 15ثانية
الخطوات:
-
تحويل وحدات السرعة:
قم بتحويل سرعة القطار من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية. نستخدم العلاقة التالية:
السرعة بالمتر/ث=3600السرعة بالكم/س×1000 -
حساب المسافة:
باستخدام السرعة المحولة والزمن، نستخدم الصيغة:
المسافة=السرعة×الزمن -
تحويل وحدات المسافة:
قد نحصل على المسافة بالأمتار، ولكن لنحولها إلى كيلومتر (الطول المطلوب)، نقوم بالقسمة على 1000.
القوانين المستخدمة:
-
العلاقة بين السرعة والمسافة والزمن:
السرعة=الزمنالمسافة -
تحويل وحدات:
لتحويل السرعة من كم/س إلى متر/ث، نستخدم العلاقة: 1كم=1000م و1ساعة=3600ثانية. -
حساب المسافة:
نستخدم الصيغة: المسافة=السرعة×الزمن.
- التحويل النهائي:
بعد حساب المسافة بالأمتار، قد نحتاج لتحويلها إلى كيلومتر عن طريق قسمة القيمة على 1000.
هذا الحل يستند إلى القوانين الأساسية للحركة والتحويل بين وحدات القياس. يتمثل الفهم الصحيح للقوانين والتحولات في النقطة الأساسية لحل المسألة بدقة وبشكل دقيق.