السؤال: إذا تحركت السيارة في الرسم البياني السابق بتسارع ثابت فكم تكون سرعتها المتجهة بعد 10 s
شرح الإجابة:
عند دراسة حركة جسم يتحرك بتسارع ثابت، فإننا نلجأ مباشرة إلى واحدة من أهم معادلات الحركة الخطية، وهي:
v = u + a × t
حيث ترمز v إلى السرعة النهائية، وu إلى السرعة الابتدائية، وa إلى التسارع، وt إلى الزمن.
في هذا السياق، نلاحظ من الرسم البياني أن السيارة بدأت حركتها من السكون، أي أن السرعة الابتدائية تساوي صفر. كما أن ميل الخط البياني يمثل مقدار التسارع المنتظم، والذي تبلغ قيمته 2.5 متر لكل ثانية مربعة. وبناءً على ذلك، نحسب السرعة المتجهة بعد مرور 10 ثوانٍ كما يلي:
v = 0 + 2.5 × 10
v = 25 m/s
لكن بما أن المطلوب هو السرعة بوحدة الكيلومتر في الساعة، فإننا نحتاج إلى تحويل الوحدة من متر لكل ثانية إلى كيلومتر لكل ساعة. وهنا يأتي دور عامل التحويل الثابت، وهو 3.6، الذي يُستخدم لتحويل السرعة من m/s إلى km/h بدقة:
25 × 3.6 = 90 km/h
وبذلك نكون قد حصلنا على السرعة المتجهة المطلوبة بعد مرور 10 ثوانٍ من الحركة المنتظمة.
إقرأ أيضا:أسلوب النهي هو طلب الكف عن الفعل أو الامتناع عنه صواب خطأمن زاوية أعمق، فإن هذا النوع من الأسئلة لا يقتصر على مجرد تطبيق رياضي، بل يُعد تدريباً ذهنياً على فهم العلاقة بين الزمن والتسارع والسرعة، وهي علاقة جوهرية في علم الحركة. كما أن القدرة على استخراج المعلومات من الرسم البياني وتحويلها إلى معطيات عددية تعكس مهارة تحليلية مهمة، تُعزز من قدرة الطالب على التعامل مع البيانات الفيزيائية في سياقات متعددة.
إضافة إلى ذلك، فإن استخدام الوحدات الصحيحة وتحويلها بدقة يُعد من أساسيات التفكير العلمي، حيث أن الخطأ في الوحدة قد يؤدي إلى نتائج غير منطقية. ولهذا، فإن الالتزام بالتحويلات الدقيقة يعكس فهماً عميقاً لمفاهيم القياس والمعايرة في الفيزياء.
إقرأ أيضا:حل لغز مخلوقة مثيرة صغيرة كبيرة عجيبة الأحوال حمالة الأثقال معروفة بالجد مشهورة بالكد تعمل وهي تحدوفي النهاية، فإن هذا المثال يُظهر كيف يمكن للطالب أن يربط بين النظرية والتطبيق، ويُوظف القوانين الفيزيائية في حل مسائل واقعية، مما يُسهم في بناء قاعدة معرفية متينة تُؤهله لفهم أوسع لمبادئ الحركة والميكانيكا.