السؤال: أقلعت طائرة من مدينة الدمام عند الساعة 2:20 بعد الظهر وحطت في مطار الرياض عند الساعة 3:15 بعد الظهر من اليوم نفسه. فإذا كان متوسط سرعة الطائرة في الهواء 441.0 km/h فما مقدار المسافة بين المدينتين؟
- الإجابة: 404 km.
شرح الإجابة:
للوصول إلى حل هذه المسألة الفيزيائية، علينا أن نربط بين ثلاثة عناصر أساسية: السرعة، والزمن، والمسافة. المعادلة التي تحكم هذه العلاقة بسيطة ومباشرة، وهي أن المسافة المقطوعة هي نتاج ضرب السرعة المتوسطة في الزمن المستغرق. لكن قبل تطبيق هذه القاعدة، يجب علينا أولاً تحديد مدة الرحلة الجوية بدقة.
تنطلق الخطوة الأولى من حساب الفارق الزمني بين لحظة الإقلاع من الدمام ولحظة الهبوط في الرياض. أقلعت الطائرة عند الساعة 2:20 بعد الظهر ووصلت عند 3:15. من الساعة 2:20 حتى الساعة 3:00 تماماً، تكون قد مرت 40 دقيقة، ومن ثم نضيف 15 دقيقة أخرى للوصول إلى وقت الهبوط. وبذلك، يكون إجمالي زمن التحليق هو 55 دقيقة.
وهنا نصل إلى منعطف حاسم في الحل. لا يمكننا إدخال الزمن بالدقائق مباشرة في المعادلة، لأن وحدة قياس السرعة المعطاة هي “كيلومتر في الساعة”. لذا، يقتضي المنطق العلمي توحيد الوحدات أولاً. نقوم بتحويل مدة الرحلة من الدقائق إلى الساعات عن طريق قسمة 55 دقيقة على 60 (عدد الدقائق في الساعة الواحدة)، لنحصل على ما يقارب 0.917 ساعة.
الآن، وقد أصبحت كل المعطيات جاهزة ومتجانسة، ننتقل إلى تطبيق القانون الفيزيائي. نضرب متوسط سرعة الطائرة، وهو 441.0 كيلومتر في الساعة، في الزمن الذي حسبناه بالساعات (0.917). حاصل هذه العملية الحسابية (441.0 × 0.917) يعطينا ناتجاً قدره 404.25 كيلومتر. ولأن الدقة في مثل هذه الحسابات تسمح بالتقريب المنطقي، فإن المسافة الجوية بين المدينتين تقدر بحوالي 404 كيلومترات.