كيفية البحث عن مسافة من السرعة والوقت

السرعة هي التغيير في الموضع (س) ، أو المسافة ، بمرور الوقت. إذا كنت تعرف التغيير في الموضع ومقدار الوقت المستغرق لإكمال الرحلة ، يمكنك تحديد السرعة. وبالمثل ، إذا كان لديك أي متغيرين من هذه المتغيرات ، يمكنك دائمًا إيجاد المتغير الثالث.

العلاقة بين هذه المتغيرات الثلاثة هي كما يلي:

سيارة تسير من بالتيمور إلى واشنطن العاصمة في 1.5 ساعة. إذا كنت تعلم أن المسافة بين المدينتين 38 ميلاً ، فما هو متوسط ​​سرعة السيارة أثناء الرحلة؟ نظرًا لأن هذه رحلة تسير في اتجاه واحد ، فإن التغيير في الموضع هو نفس المسافة. بما أنك تعرف الوقت والمسافة ، يمكنك ذلك حل للسرعة عن طريق إدخال صيغة المسافة في الفيزياء:

إذن أنت تعلم أن إجابتك هي 25.3 ، لكن هذا ليس مكتملًا تمامًا: 25.3 ماذا او ما? الوحدات لا تقل أهمية عن الإجابة العددية عندما يتعلق الأمر بالمسائل الفيزيائية ، لذلك لا تغفل عما تستخدمه لقياس المسافة والوقت. نظرًا لأنك تقيس المسافة بالأميال والوقت بالساعات ، فإن إجابتك النهائية هي الأميال مقسومة على الساعات ، أو الأميال في الساعة.

جرب مثالاً آخر:

راكب دراجة يكمل سباق 550 مترًا في 1.5 ساعة. ما سرعة الدراجة بالمتر في الثانية؟ هنا ، نظرًا لأنك تحتاج إلى تحديد السرعة بالأمتار في الثانية ، قم أولاً بتحويل الوقت إلى ثوانٍ:

ثم عوض بالمتغيرات المعروفة في صيغة السرعة:

إذا كنت تعرف مدى السرعة والوقت الذي كان يسافر فيه شيء ما ، فيمكنك حساب المسافة المقطوعة. أنت فقط بحاجة إلى إعادة الترتيب معادلة السرعة أعلاه للحصول على صيغة المسافة في الفيزياء:

تسافر طائرة 150 ميلاً في الساعة في طريقها من أتلانتا إلى سان دييغو. ما المسافة التي قطعتها الطائرة في 3.5 ساعة؟

نظرًا لأن المستوى يبدو أنه يسير في اتجاه واحد (نحو سان دييغو) في خط مستقيم ، يمكنك افتراض أن التغيير في الموضع يساوي المسافة. أدخل المتغيرات المعروفة في صيغة المسافة:

• تأكد من الانتباه إلى الوحدات عند استخدام صيغة المسافة في الفيزياء. إذا كنت تستخدم سرعة تبلغ ميلًا في الساعة ، وكنت تبحث عن مسافة ، فتأكد من أن وقتك بالساعات أيضًا.

إذا كنت بحاجة إلى حل مشكلة الوقت ، فما عليك سوى إعادة ترتيب الصيغة مرة أخرى:

قل سلحفاة تزحف بسرعة 3 ميل في الساعة. كم من الوقت ستستغرق السلحفاة لإنهاء سباق 5 أميال؟

يميل الناس إلى استخدام "السرعة" من أجل "السرعة" والعكس صحيح ، لكنهم كذلك مختلف قليلا المفاهيم. لا تأخذ السرعة في الاعتبار الاتجاه ، بينما تأخذ السرعة في الاعتبار. إذا نظرت إلى الصيغة ، فإن السرعة هي التغيير في الموضع بمرور الوقت ، بينما السرعة هي المسافة بمرور الوقت. دعنا نلقي نظرة على مثال لتوضيح:

لنفترض أنك تقود سيارتك لمسافة 20 ميلاً من منزلك إلى حرم كليتك ثم عدت. استغرق الأمر ساعة ذهابا وإيابا. ما هو متوسط ​​سرعتك؟

أنت تعرف المسافة الإجمالية والوقت المستغرق ، لذا أدخل صيغة السرعة:

الآن ، ما هو متوسط ​​سرعتك؟ ضع في اعتبارك أنك تستخدم التغيير في الموقع أو الإزاحة لتحديد السرعة لأن الاتجاه مهم:

نظرًا لأنك انتهيت في موقع البداية ، فإن التغيير في الموضع أو المسافة هو في الواقع 0 ، مما يعني أن سرعتك تساوي 0 أيضًا. السرعة تساوي معادلة السرعة فقط إذا كنت تسافر في خط مستقيم.