اختبر عماد مدة استعمال بطارية قابلة لإعادة الشحن في كاميرا رقمية ويبين الشكل ادناه النتائج التي حصل عليها إذا استمر هذا النمط

السؤال: اختبر عماد مدة استعمال بطارية قابلة لإعادة الشحن في كاميرا رقمية ويبين الشكل ادناه النتائج التي حصل عليها إذا استمر هذا النمط فكم يتبقى من قوة البطارية بعد 4 ساعات؟

• الإجابة: 0% (صفر بالمئة).

شرح الإجابة:

إن جوهر هذه المسألة يكمن في فك شفرة النمط الذي يصف كيفية استهلاك الطاقة في بطارية الكاميرا مع مرور الزمن. فالتجربة التي قام بها عماد لا تعرض مجرد أرقام، بل تكشف عن علاقة منتظمة بين مدة التشغيل ومقدار الشحنة الكهربائية المتبقية. وبتحليل هذه العلاقة، يمكننا التنبؤ بحالة البطارية في أي لحظة مستقبلية بدقة، بما في ذلك عند انقضاء الساعات الأربع الكاملة.

نفترض أن البطارية كانت مشحونة بالكامل في بداية الاختبار، أي أن طاقتها كانت تمثل 100%. ولكي تصل طاقة البطارية إلى الصفر بعد أربع ساعات بالضبط، فلا بد أن يكون هناك معدل استهلاك ثابت للطاقة. من هذا المنطلق، يمكننا استنتاج أن منظومة الكاميرا تسحب ربع طاقة البطارية في كل ساعة تمر، أي بمعدل نضوب يبلغ 25% كل ستين دقيقة. هذه الوتيرة الثابتة هي المفتاح لفهم مسار انخفاض الشحن.

دعنا نتتبع رحلة استنزاف هذه الطاقة خطوة بخطوة. مع نهاية الساعة الأولى، تكون البطارية قد فقدت ربع قدرتها، ليتبقى فيها 75%. ثم، وبمرور ساعة أخرى، ينخفض الرصيد المتبقي بمقدار 25% إضافية، فتصل الشحنة إلى 50% عند منتصف المدة. وعلى هذا المنوال، مع اكتمال الساعة الثالثة، لا يتبقى في مخزون الطاقة سوى 25%. وأخيرًا، تأتي الساعة الرابعة لتستهلك الربع الأخير من الطاقة، مما يؤدي إلى استنفاد كامل للشحنة، ويصبح المآل المحتوم للبطارية هو الوصول إلى نسبة 0%.

وبناءً عليه، فإن استمرار هذا النسق المنتظم في استهلاك القدرة الكهربائية يعني أن كامل مخزون الطاقة الكامن في البطارية سيتلاشى تمامًا عند علامة الساعات الأربع. فالعملية هنا ليست عشوائية، بل هي علاقة خطية عكسية واضحة؛ كلما زاد وقت تشغيل الكاميرا، انخفضت نسبة الشحن المتبقية بمقدار محدد وثابت، وصولًا إلى مرحلة التفريغ الكامل.