تحليل السؤال وإيجاد الحل
السؤال:
استغرق طالب زمنا قدره ١٠ دقائق للانتقال من منزله إلى المدرسة متحركًا بسرعة متوسطة مقدارها ٤ أمتار لكل ثانية تربيع. احسب المسافة الكلية التي قطعها الطالب ذهابًا وإيابًا؟
الخطأ في السؤال:
هناك خطأ في صياغة السؤال. الوحدة الصحيحة للسرعة هي متر لكل ثانية (م/ث) وليس متر لكل ثانية تربيع (م/ث²). السرعة هي معدل التغير في المسافة بالنسبة للزمن، بينما التسارع هو معدل التغير في السرعة بالنسبة للزمن.
لنفترض أن السرعة المتوسطة الصحيحة هي 4 متر لكل ثانية.
الحل:
تحويل الزمن إلى ثوانٍ:
10 دقائق = 10 * 60 ثانية = 600 ثانية
استخدام قانون المسافة:
المسافة = السرعة × الزمن
المسافة = 4 م/ث × 600 ثانية = 2400 متر
هذه هي المسافة التي قطعها الطالب في اتجاه واحد (من المنزل إلى المدرسة).
حساب المسافة الكلية (ذهابًا وإيابًا):
المسافة الكلية = 2 × المسافة في اتجاه واحد
المسافة الكلية = 2 × 2400 متر = 4800 متر
إذن، المسافة الكلية التي قطعها الطالب ذهابًا وإيابًا هي 4800 متر.
الاجابة النهائية:
الطالب قطع مسافة كلية قدرها 4800 متر ذهابًا وإيابًا.
ملاحظة:
تأكد من صحة الوحدات قبل البدء في الحل.
السرعة المتوسطة تعني المعدل العام للسرعة خلال الرحلة بأكملها، وقد تتغير السرعة الفعلية خلال الرحلة.
إذا كانت هناك معلومات إضافية حول التسارع أو التغيرات في السرعة، فيمكن استخدام قوانين الحركة الأخرى لحساب المسافة بدقة أكبر.
آمل أن يكون هذا الشرح واضحًا ومفيدًا.
هل لديك أي أسئلة أخرى؟