نسخة الفيديو النصية
قيست سرعة سيارة لعبة عن طريق تسجيل موضعها كل ثانية. في أي الفترات الزمنية الآتية كان للسيارة أكبر سرعة متوسطة؟ أ: من بدء القياس إلى ثانية واحدة بعد بدء القياس. ب: من ثانية واحدة بعد بدء القياس إلى ثانيتين بعد بدء القياس. ج: من ثانيتين بعد بدء القياس إلى ثلاث ثوان بعد بدء القياس.
معطى لدينا هنا يوضح أن سيارة لعبة تتحرك إلى اليمين. ويعرض تحديدًا موضع السيارة في أربع فترات زمنية مختلفة أثناء تحركها. تبدأ السيارة رحلتها هنا، من اللحظة التي نبدأ فيها القياس. بعد مرور ثانية واحدة، يمكننا ملاحظة أن السيارة قد تحركت إلى اليمين. وبعد مرور ثانية أخرى، يمكننا ملاحظة أنها تحركت أكثر إلى اليمين. وعند لحظة انتهاء القياس بعد انقضاء ثانية أخرى، نجد أن موضع السيارة قد تغير مجددًا. الزمن المنقضي هنا يساوي إجمالًا ثلاث ثوان.
يمكننا تتبع المسافة التي قطعتها السيارة أثناء حركتها باستخدام علامات المتر الواحد الموجودة هنا بالأعلى. تذكر أن السيارة تتحرك خلال ثلاث فترات زمنية، مدة كل منها ثانية واحدة. ويمكننا الملاحظة على الشكل أن السيارة تقطع مسافة مختلفة في كل فترة. نتذكر أيضًا أنه إذا كان الجسم لا يقطع نفس المسافة في فترات زمنية متساوية، فهذا يعني أنه لا يتحرك بسرعة ثابتة. ومن ثم، يمكننا القول إن السيارة تتحرك بسرعة متغيرة. هذا يعني أن السيارة تتحرك بسرعات متباينة في أوقات مختلفة. والمطلوب منا في هذا السؤال ببساطة هو تحديد الفترة الزمنية التي تتحرك السيارة فيها أسرع ما يمكن.
للإجابة عن هذا السؤال، علينا المقارنة بين سرعات السيارة في الفترات الزمنية التي مدة كل منها ثانية واحدة. دعونا نسترجع أن السرعة المتوسطة للجسم خلال فترة زمنية معينة تساوي المسافة المقطوعة مقسومة على الزمن اللازم لقطع هذه المسافة. في هذا المثال، كل الفترات الزمنية مدتها ثانية واحدة. لذا، للمقارنة بين سرعات السيارة خلال هذه الفترات الزمنية، كل ما علينا فعله هو التفكير فقط في المسافة التي قطعتها السيارة في كل فترة. يمكننا القول إن السيارة تحركت بأكبر سرعة متوسطة لها عندما قطعت أكبر مسافة ممكنة خلال فترة زمنية مدتها ثانية واحدة.
حسنًا، علينا أن نسأل أنفسنا الآن في أي فترة زمنية قطعت السيارة أكبر مسافة؟ بالنظر إلى الشكل، يمكننا ملاحظة أن السيارة قطعت أكبر مسافة في الفترة الزمنية بين ثانية واحدة بعد بدء القياس إلى ثانيتين بعد بدء القياس. في الفترة الزمنية الأولى، تقطع السيارة مترًا واحدًا. وفي الفترة الزمنية الثانية، تزيد المسافة التي تقطعها السيارة عن متر واحد. في الفترة الزمنية الثالثة، تقطع السيارة مسافة أقل من متر واحد. بهذا، يمكننا ملاحظة أن هذه الفترة الزمنية الثانية؛ أي الفترة بين ثانية واحدة بعد بدء القياس إلى ثانيتين بعد بدء القياس، هي الفترة الزمنية الوحيدة التي تكون فيها المسافة المقطوعة أكبر من متر واحد. وبما أن السيارة تقطع أكبر مسافة في هذه الفترة الزمنية، فإننا نعلم أن السيارة لها أكبر سرعة متوسطة خلال هذه الفترة الزمنية بين ثانية واحدة بعد بدء القياس إلى ثانيتين بعد بدء القياس.
إذن، الإجابة هي الخيار ب. تحركت السيارة بأكبر سرعة متوسطة في الفترة الزمنية من ثانية واحدة بعد بدء القياس إلى ثانيتين بعد بدء القياس.
