لقاء ماكسويل وبراد: حل الحركة

يخرج ماكسويل من منزله ويتجه نحو منزل براد. بعد ساعة واحدة، يخرج براد من منزله ويتجه بسرعة الركض نحو منزل ماكسويل. إذا كانت المسافة بين منازلهما 14 كيلومترًا، وكانت سرعة ماكسويل أثناء المشي 4 كيلومترات في الساعة، وسرعة براد أثناء الركض 6 كيلومترات في الساعة، فما هو الوقت الإجمالي الذي يحتاجه ماكسويل قبل أن يلتقي ببراد؟

لنحسب الوقت الذي يستغرقه ماكسويل للوصول إلى براد. نستخدم العلاقة التالية:

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

عندما يكون ماكسويل في طريقه، يتنقل لمسافة 4 كيلومتر في الساعة. لذا، الزمن الذي يستغرقه لقطع المسافة بينه وبين براد هو:

$\text{الزمن} = \frac{14 \, \text{كم}}{4 \, \text{كم/ساعة}} = 3.5 \, \text{ساعة}$

إذاً، يحتاج ماكسويل إلى 3.5 ساعة للوصول إلى مكان لقاء براد.

بالطبع، دعونا نوضح الحل بتفصيل أكبر ونستخدم القوانين المناسبة.

القانون المستخدم هو قانون الحركة، الذي يمثل العلاقة بين المسافة والسرعة والزمن، ويمكن تعبيره بالصيغة التالية:

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

لنستخدم هذا القانون لحساب الزمن الذي يحتاجه ماكسويل للوصول إلى براد. في البداية، نحسب الزمن الذي يستغرقه ماكسويل للوصول إلى موقع اللقاء. لدينا:

$\text{زمن المشي لماكسويل} = \frac{\text{المسافة}}{\text{سرعة المشي}}$

وبالتعويض بالقيم المعطاة:

$\text{زمن المشي لماكسويل} = \frac{14 \, \text{كم}}{4 \, \text{كم/ساعة}} = 3.5 \, \text{ساعة}$

الآن، لنحسب المسافة التي يقطعها براد خلال هذا الزمن. لدينا:

$\text{المسافة المقطوعة لبراد} = \text{سرعة الركض} \times \text{زمن الركض}$

وبالتعويض:

$\text{المسافة المقطوعة لبراد} = 6 \, \text{كم/ساعة} \times 3.5 \, \text{ساعة} = 21 \, \text{كم}$

المسافة المقطوعة لبراد هي 21 كيلومتر. ونعلم أن المسافة الإجمالية بين منزل ماكسويل ومنزل براد هي 14 كيلومتر. لذا، المكان الذي يلتقي فيه ماكسويل ببراد هو على بعد 14 كيلومترًا من منزل ماكسويل.

يظهر هذا الحل استخدام قانون الحركة وتطبيقه في حساب المسافة والزمن، مما يؤدي إلى فهم أعمق لعلاقات الحركة والزمن والمسافة.