لدي طائرة تستعد للإقلاع من المطار. تحركت الطائرة بتسارع ثابت على المدرج، وفي غضون 15 ثانية، قطعت مسافة 600 متر. كيف يمكنني حساب سرعة الطائرة عند نهاية هذه المسافة؟
أولاً، أحتاج إلى معرفة قيمة التسارع الثابت للطائرة. يمكنني استخدام قانون الحركة الموحدة المسارعة:
s = ut + 1/2 at^2
حيث s هو المسافة، u هو السرعة الأولية، a هو التسارع، و t هو الزمن.
بما أن الطائرة بدأت من السكون، فإن u تساوي صفر. إذاً، يمكنني إعادة كتابة القانون على الشكل:
s = 1/2 at^2
بالتعويض عن القيم المعطاة، أحصل على:
600 = 1/2 a (15)^2
بالحل للمجهول a، أجد أن:
a = 600 / (1/2 x 15^2) = 5.33 م/ث^2
الآن، لدي قيمة التسارع، وأستطيع حساب سرعة الطائرة عند نهاية المسافة. يمكنني استخدام قانون آخر من قوانين الحركة الموحدة المسارعة:
v = u + at
حيث v هو السرعة النهائية.
بما أن u تساوي صفر مرة أخرى، فإن القانون يصبح:
v = at
بالتعويض عن القيم المعروفة، أحصل على:
v = 5.33 x 15 = 80 م/ث
إذاً، سرعة الطائرة عند نهاية المسافة هي 80 م/ث.