• الإجابة: حجمها.

شرح الإجابة:

ببساطة، كمية الماء التي تملأ أي وعاء، سواء كان بركة سباحة أو كوباً صغيراً، هي التجسيد الفعلي للمساحة ثلاثية الأبعاد التي يشغلها هذا الوعاء من الداخل. هذا المفهوم العلمي يُعرف بـ “الحجم” أو “السعة”. فالماء هنا يأخذ شكل الفراغ الداخلي للبركة بالكامل، ليصبح بذلك المقياس الدقيق لهذا الفراغ.

ولكي يتضح الأمر أكثر، يجب أن نميز بين الحجم والمساحة. فمساحة البركة هي مقياس ثنائي الأبعاد، كأن نقيس سطح الماء العلوي أو أرضية البركة (الطول × العرض). أما الحجم، فهو مفهوم أعمق وأشمل، حيث يضيف البُعد الثالث وهو “العمق” إلى المعادلة. وبالتالي، فإن معرفة المساحة وحدها لا تكفي أبداً لتحديد كمية الماء، بل لا بد من إدخال العمق للحصول على القياس الحقيقي للفراغ الداخلي.

من هنا، ننتقل إلى الطريقة العملية لتحديد هذه الكمية. يتم حساب حجم البركة، خاصة إذا كانت مستطيلة الشكل، من خلال معادلة بسيطة تقوم على ضرب أبعادها الثلاثة: الطول، ثم العرض، ثم العمق. الناتج من هذه العملية الحسابية هو مقدار الحجم، والذي يُعبر عنه عادةً بوحدات مكعبة، مثل “المتر المكعب” (م³).

والأمر لا يتوقف عند هذا الحد النظري، بل يمتد إلى تطبيقات حياتية مهمة. فكل متر مكعب واحد من الحجم يعادل تماماً 1000 لتر من الماء. هذه المعلومة تتيح لنا تحويل الرقم المجرد للحجم إلى كمية ملموسة باللترات، مما يساعد في حساب تكلفة ملء البركة وكمية المواد الكيميائية اللازمة للحفاظ على نظافة المياه بدقة متناهية.

إذن، فكمية الماء المطلوبة ليست مجرد سائل يوضع في حوض، بل هي المؤشر المادي الذي يترجم الفراغ الهندسي للبركة إلى رقم واقعي وملموس. إنها الإجابة العملية على سؤال جوهري: ما هو مقدار الفضاء الذي يحتويه هذا الهيكل؟

• الإجابة: 30 ساعة.

شرح الإجابة:

لفهم هذه المسألة الرياضية، يجب علينا أولاً تفكيك المعطيات الأساسية. لدينا بركة بسعة كلية محددة تبلغ 6000 جالون، ويتم ملؤها بمعدل تدفق منتظم. هذه النقطة الجوهرية، أي “المعدل الثابت”، هي مفتاح الحل الذي يمكّننا من تحليل المسألة بشكل منطقي ومتسلسل للوصول إلى الإجابة الدقيقة.

انطلاقًا من ذلك، فإن المرحلة الأولى تقتضي تحديد سرعة تعبئة المياه في الساعة الواحدة. بما أنه تم ملء 800 جالون خلال أربع ساعات، فإننا نستنتج عبر عملية حسابية بسيطة أن معدل الملء هو ناتج قسمة كمية الماء على الزمن المستغرق. أي أننا نقسم 800 جالون على 4 ساعات، وهو ما يكشف لنا أن السرعة الحجمية للتعبئة تبلغ 200 جالون لكل ساعة.

وبناءً على هذه النتيجة المحورية، ننتقل الآن إلى الهدف النهائي، وهو حساب الزمن الكلي اللازم لبلوغ السعة الكاملة للبركة. وبما أن عملية الملء تسير بوتيرة ثابتة لا تتغير، يمكننا استخدام معدل التدفق الذي توصلنا إليه كأداة قياس دقيقة لمعرفة المدة الزمنية المطلوبة لإنجاز المهمة بأكملها.

من هنا، تصبح المسألة عملية قسمة مباشرة. نقوم بقسمة السعة الإجمالية للبركة، وهي 6000 جالون، على معدل التدفق الساعي الذي يبلغ 200 جالون في الساعة. وعليه، فإن قسمة 6000 على 200 تعطينا ناتجًا قدره 30. وبالتالي، فإن الزمن الكلي الذي يحتاجه خالد لإتمام ملء البركة هو ثلاثون ساعة بالضبط.