السؤال: يركض طالب على ضفة نهر بسرعة مقدارها 10 km/h ويرى قاربا يتقدم نحوه بسرعة مقدارها 20 km/h ما مقدار سرعة اقتراب الطالب من القارب؟
- الإجابة: 8 m/s
شرح الإجابة:
لفهم هذه المسألة الفيزيائية، علينا أن ننظر إلى الموقف من منظور ما يُعرف بـ “السرعة النسبية”. ببساطة، عندما يتحرك جسمان باتجاه بعضهما البعض، فإن سرعة اقترابهما من وجهة نظر أحدهما للآخر تكون هي مجموع سرعتيهما معاً. تخيل أنك وصديقك تركضان نحو بعضكما، ستشعر أن المسافة بينكما تتقلص بشكل أسرع بكثير مما لو كان أحدكما واقفاً، وهذا هو جوهر الفكرة هنا.
من هذا المنطلق، الخطوة الأولى هي إيجاد المحصلة الكلية لمعدل الحركة. لدينا الطالب يتحرك بمقدار 10 كيلومترات في الساعة، والقارب يتقدم بالاتجاه المعاكس بمقدار 20 كيلومتراً في الساعة. وبما أن حركتهما في اتجاهين متعاكسين نحو نقطة التقاء افتراضية، فإننا نجمع مقداري السرعتين للحصول على سرعة الاقتراب الكلية. وعليه، تكون العملية الحسابية: 10 km/h + 20 km/h = 30 km/h.
الآن، وصلنا إلى أن سرعة اقتراب الطالب من القارب تبلغ 30 كيلومتراً في الساعة. غير أن الإجابة المطلوبة مُقدمة بوحدة مختلفة، وهي المتر في الثانية (m/s)، وهي الوحدة الأساسية لقياس السرعة في النظام الدولي للوحدات. هذا الأمر يتطلب منا القيام بعملية تحويل دقيقة للوحدات من الكيلومتر في الساعة إلى المتر في الثانية.
إقرأ أيضا:من هو زوج ياسمين عبد العزيز الجديد ويكيبيديالإجراء هذا التحويل، نتذكر أن الكيلومتر الواحد يساوي 1000 متر، والساعة الواحدة تحتوي على 3600 ثانية. بناءً على ذلك، نضرب القيمة التي حصلنا عليها (30 km/h) في معامل التحويل (1000/3600). بالتبسيط، يصبح هذا المعامل (5/18). إذن، العملية النهائية هي: 30 × (5 ÷ 18) = 8.33 متر في الثانية. ولأغراض التبسيط في مثل هذه المسائل، يتم تقريب هذا الناتج إلى أقرب عدد صحيح، ليصبح بذلك 8 أمتار في الثانية، وهي سرعة الاقتراب النهائية بين الطالب والقارب.
إقرأ أيضا:الرد على عيدكم مبارك وعساكم من عواده ، اذا احد قال عساك من عواده وش ارد