رصد عبد العزيز درجة حرارة الهواء الخارجي في أحد الأيام فوجد أنها انخفضت خلال 4 ساعات بمقدار 8° س فما معدل انخفاضها في الساعة الواحدة؟
الإجابة: 2° س في الساعة الواحدة.
شرح الإجابة
إن المسألة المطروحة أمامنا تدور حول مفهوم جوهري في الرياضيات و الفيزياء، وهو “المعدل”. فنحن لا ننظر إلى القيمة الإجمالية للتغير فحسب، بل نسعى إلى فهم وتيرة هذا التغير خلال وحدة زمنية محددة. لقد شهدنا تراجعًا كليًا في درجة الحرارة مقداره ثماني درجات على مدى مدة زمنية إجمالية تبلغ أربع ساعات، والمطلوب هو تفكيك هذا التغير الكلي لمعرفة نصيب كل ساعة منه.
ولكي نصل إلى كُنهِ هذا التغير المنتظم، فإن المنطق يقودنا مباشرةً إلى توزيع المقدار الكلي للانخفاض على عدد الساعات التي حدث خلالها. هذه العملية، التي تُعرف رياضيًا باسم القسمة الحسابية، هي الأداة المثلى لتحويل قيمة إجمالية إلى متوسط للتغير. فبتقسيم إجمالي الهبوط الحراري على إجمالي الزمن، نكشف عن المعدل الثابت الذي يصف سرعة هذا الانخفاض، مفترضين أنه كان منتظمًا.
وبانتقالنا إلى التطبيق العددي، نجد أن العملية الحسابية بسيطة ومباشرة. نقوم بقسمة التغير الحراري الكلي، وهو 8 درجات مئوية، على الإطار الزمني الذي تم فيه الرصد، وهو 4 ساعات. المعادلة تكون على النحو التالي: 8 ÷ 4 = 2. هذا الناتج يمثل القيمة العددية لمقدار تراجع حرارة الغلاف الجوي في كل ساعة على حدة.
إقرأ أيضا:إذا كانت الصورة كبيرة لا نستطيع تغيير حجمها صح خطأإن الرقم الذي توصلنا إليه ليس مجرد عدد مجرد، بل يحمل معنى فيزيائيًا عميقًا. فالقيمة “2” تعني أن الترمومتر كان يسجل، في المتوسط، انخفاضًا قدره درجتان مئويتان مع مرور كل ساعة. هذا هو ما نطلق عليه معدل الانخفاض، وهو مؤشر دقيق يصف ديناميكية الظاهرة الحرارية التي رصدها عبد العزيز، وهو مفهوم أساسي في علم الديناميكا الحرارية.
وبهذا نرى أن تحليل المعطيات بهذه الطريقة لا يمنحنا الإجابة النهائية فحسب، بل يمنحنا فهمًا أعمق للظاهرة نفسها. إن القدرة على حساب معدل التغير هي مهارة تحليلية أساسية تُستخدم في مجالات لا حصر لها، بدءًا من حساب سرعة الأجسام المتحركة، ومرورًا بتحليل بيانات الطقس، وصولًا إلى فهم معدلات التفاعلات الكيميائية. إنها ببساطة، طريقة لترجمة التغيرات الكبيرة إلى خطوات صغيرة ومفهومة.
إقرأ أيضا:الاحداثي الصادي لنقطة تقع على محور الصادات سالب صح أم خطأ وضح اجابتك بإعطاء مثال مضاد