حل مسألة السفر والسرعة: الرجل ورحلته (مسألة رياضيات)

إذا سافر رجل بسرعة 4 كيلومتر في الساعة لأول 4 ساعات من رحلته ونية أن يكمل مسافة إجمالية قدرها 24 كيلومتر في 8 ساعات، فما هي السرعة التي يحتاج للسفر بها في الجزء المتبقي من رحلته ليكون في الوقت المحدد؟

الحل:
لقد قطع الرجل 4 × 4 = 16 كيلومتر خلال الأربع ساعات الأولى من رحلته.

بما أنه ينوي قطع مسافة إجمالية قدرها 24 كيلومتر في 8 ساعات، فإنه بعد الأربع ساعات الأولى تبقى له 8 – 4 = 4 ساعات لقطع المسافة المتبقية التي تبلغ 24 – 16 = 8 كيلومتر.

للوصول إلى الوجهة في الوقت المحدد، يجب على الرجل أن يسير بسرعة تمكنه من قطع المسافة المتبقية في الوقت المتاح، وهو 4 ساعات.

إذاً، يتبقى للرجل أن يسير 8 كيلومتر في 4 ساعات. لحساب السرعة المطلوبة، يمكننا استخدام العلاقة التالية:

السرعة = المسافة ÷ الزمن

السرعة = 8 كيلومتر ÷ 4 ساعات = 2 كيلومتر في الساعة.

إذاً، يجب على الرجل السير بسرعة 2 كيلومتر في الساعة في الجزء المتبقي من رحلته ليكون في الوقت المحدد.

بالطبع، دعوني أوضح المسألة بشكل أكبر وأذكر القوانين المستخدمة في الحل.

المسألة:
لنقم بتحليل المسألة خطوة بخطوة باستخدام القوانين الفيزيائية المناسبة.

1. القانون الأساسي للمسافة:
   المسافة = السرعة × الزمن

2. في البداية، الرجل سافر بسرعة 4 كيلومتر في الساعة لمدة 4 ساعات. لذا، المسافة التي قطعها يمكن حسابها باستخدام القانون الأساسي للمسافة:
   المسافة = 4 كم/س × 4 س = 16 كم

3. المسافة الإجمالية التي يجب على الرجل قطعها هي 24 كيلومتر.

4. لذا، المسافة المتبقية التي يجب على الرجل قطعها لتحقيق الهدف هي:
   المسافة المتبقية = المسافة الإجمالية – المسافة التي سبق وقطعها
   = 24 كم – 16 كم
   = 8 كم

5. الوقت المتبقي للرجل لقطع المسافة المتبقية هو 4 ساعات (من إجمالي 8 ساعات).

6. لحساب السرعة المطلوبة لقطع المسافة المتبقية في الوقت المتاح، سنستخدم القانون الأساسي للمسافة مرة أخرى:
   السرعة = المسافة ÷ الزمن
   = 8 كم ÷ 4 ساعات
   = 2 كم/س

7. لذا، يجب على الرجل السير بسرعة 2 كيلومتر في الساعة في الجزء المتبقي من رحلته ليكون في الوقت المحدد.

هذه القوانين الفيزيائية الأساسية المستخدمة في حل المسألة تمثل العلاقة بين المسافة، السرعة، والزمن، وهي مفتاح فهم الحركة والتغير في الزمن والمسافة.