مسائل رياضيات

حساب طول القطار بسرعة 60 كم/س (مسألة رياضيات)

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

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=السرعة بالكم/س×10003600\text{السرعة بالمتر/ث} = \frac{\text{السرعة بالكم/س} \times 1000}{3600}

الآن، بمعرفة السرعة بالمتر/ث والزمن بالثواني، يمكننا استخدام الصيغة التالية لحساب المسافة (الطول):

المسافة=السرعة×الزمن\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{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/س60 \, \text{كم/س}
  • زمن عبور العصا: 15ثانية15 \, \text{ثانية}

الخطوات:

  1. تحويل وحدات السرعة:
    قم بتحويل سرعة القطار من كيلومتر في الساعة إلى متر في الثانية. نستخدم العلاقة التالية:
    السرعة بالمتر/ث=السرعة بالكم/س×10003600\text{السرعة بالمتر/ث} = \frac{\text{السرعة بالكم/س} \times 1000}{3600}

  2. حساب المسافة:
    باستخدام السرعة المحولة والزمن، نستخدم الصيغة:
    المسافة=السرعة×الزمن\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{الزمن}

  3. 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=المسافةالزمن\text{السرعة} = \frac{\text{المسافة}}{\text{الزمن}}

  • تحويل وحدات:
    لتحويل السرعة من كم/س إلى متر/ث، نستخدم العلاقة: 1كم=1000م1 \, \text{كم} = 1000 \, \text{م} و1ساعة=3600ثانية1 \, \text{ساعة} = 3600 \, \text{ثانية}.

  • حساب المسافة:
    نستخدم الصيغة: المسافة=السرعة×الزمن\text{المسافة} = \text{السرعة} \times \text{الزمن}.

  1. 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.