عدد خزانات الأكسجين الإضافية (مسألة رياضيات)

بيث غواصة، وهي تقوم بحفر سفينة غارقة قبالة ساحل جزيرة صغيرة في منطقة البحر الكاريبي، وتحتاج للبقاء تحت الماء لفترات طويلة. خزان الأكسجين الرئيسي الذي ترتديه عند دخولها الماء يحتوي على كمية تكفي للبقاء تحت الماء لمدة 2 ساعة. بالإضافة إلى ذلك، لديها عدة خزانات إضافية بسعة ساعة واحدة تأخذها معها وتخزنها أسفل سطح البحر لكي تستطيع تغيير الخزانات تحت الماء دون الحاجة للخروج إلى السطح. وهي بحاجة للبقاء تحت الماء لمدة 8 ساعات. كم عدد الخزانات الإضافية التي ستحتاجها؟

لحل هذه المسألة، يمكننا حساب الوقت الإجمالي الذي يمكن لبيث البقاء تحت الماء باستخدام الخزانات الإضافية.
الخزان الرئيسي يمكنها من البقاء لمدة 2 ساعة، وتحتاج للبقاء لمدة 8 ساعات، إذن يجب أن تجد الفرق بين الوقت الإجمالي الذي تحتاجه والوقت الذي توفره الخزانة الرئيسية:
8 ساعات – 2 ساعات = 6 ساعات.

الآن، عليها استخدام الخزانات الإضافية لتغطية هذا الفرق في الزمن. إذا كل خزان إضافي يدوم لمدة ساعة، فإن عدد الخزانات الإضافية التي تحتاجها تكون:

6 ساعات ÷ 1 ساعة/خزان = 6 خزانات إضافية.

إذن، بيث ستحتاج إلى 6 خزانات إضافية لتغطية فترة بقائها تحت الماء لمدة 8 ساعات.

لحل المسألة وايجاد عدد الخزانات الإضافية التي تحتاجها بيث، نحتاج إلى استخدام مبدأ الإضافة والطرح في العمليات الحسابية، بالإضافة إلى فهم العلاقة بين الزمن والسعة الاحتياطية لكل خزان.

القوانين المستخدمة:

1. قانون الإضافة والطرح: نقوم بإضافة الزمن الإضافي الذي تحتاجه بيث إلى الوقت الذي توفره خزانتها الرئيسية، ثم نقوم بطرحه من الزمن الإجمالي الذي تحتاجه، لنحصل على الزمن الفعلي الذي يجب تغطيته بالخزانات الإضافية.
2. العلاقة بين الوقت وعدد الخزانات: نستخدم العلاقة النسبية بين الوقت وعدد الخزانات، حيث إذا كانت كل خزانة تدوم لساعة واحدة، فإن العدد الإجمالي للخزانات يكون يساوي الوقت المطلوب مقسوماً على الوقت الذي تدوم فيه كل خزانة.

الآن، دعونا نقوم بالخطوات التفصيلية لحل المسألة:

1. الوقت الإجمالي الذي تحتاجه بيث للبقاء تحت الماء هو 8 ساعات.
2. الوقت الذي توفره لها الخزانة الرئيسية هو 2 ساعات.
3. نحتاج إلى معرفة الوقت الإضافي الذي تحتاجه بيث، وذلك عن طريق الطرح:
   8 ساعات – 2 ساعات = 6 ساعات.
4. الآن نعلم أن بيث بحاجة إلى 6 ساعات إضافية لتغطية فترة البقاء تحت الماء.
5. إذا كل خزانة تدوم لمدة ساعة واحدة، نقوم بقسمة الوقت الإضافي (6 ساعات) على زمن تدوم فيه كل خزانة (1 ساعة/خزانة):
   6 ساعات ÷ 1 ساعة/خزانة = 6 خزانات إضافية.

إذن، بيث ستحتاج إلى 6 خزانات إضافية لتغطية فترة بقائها تحت الماء لمدة 8 ساعات.