نسخة الفيديو النصية
توضح الصورة مواضع جسم عند أزمنة تفصل بينها ثانية واحدة. عجلة الجسم منتظمة. ما اللون الذي يوضح الموضع الرابع للجسم توضيحًا صحيحًا؟
يدور هذا السؤال حول حركة جسم يتحرك بعجلة منتظمة. بداية، دعونا نتأكد من فهمنا لما يوضحه هذا الشكل. يمثل هذا الشكل حركة جسم واحد، وهو مربع برتقالي، من خلال عرض موضعه عند أزمنة مختلفة تفصل بينها ثانية واحدة. في البداية، كان المربع البرتقالي هنا. سنسمي هذا الموضع واحدًا. ثم، بعد ثانية واحدة، يصل المربع البرتقالي إلى هذا الموضع. سنسمي هذا الموضع اثنين. ثم بعد ثانية أخرى، يصل المربع البرتقالي إلى هنا. سنسمي هذا الموضع ثلاثة. يطلب منا السؤال تحديد موضع المربع البرتقالي بعد ثانية أخرى من وصوله إلى الموضع ثلاثة. تمثل هذه المربعات الثلاثة المختلفة الألوان مواضع مختلفة يحتمل وصول الجسم إليها.
لكن الآن، دعونا نلق نظرة على المواضع الثلاثة الأولى للجسم البرتقالي. تذكر أن السؤال يخبرنا بأن الجسم يتحرك بعجلة منتظمة. وهذا يعني أن سرعة الجسم تزداد بالمقدار نفسه كل ثانية. ونظرًا لازدياد سرعة الجسم، تزداد المسافة التي يقطعها الجسم في كل ثانية. إذن في كل ثانية، سيقطع الجسم مسافة أكبر من تلك التي قطعها في الثانية السابقة. وهذا هو السبب في أن المسافة بين الموضع اثنين والموضع ثلاثة أكبر من المسافة بين الموضع واحد والموضع اثنين.
بما أن الجسم يتحرك بعجلة منتظمة، فإن سرعة الجسم تزداد بمعدل منتظم. وهذا يعني أنه مع كل ثانية تمر، تزداد المسافة التي يقطعها الجسم في الثانية الواحدة بالمقدار نفسه. في كل ثانية، يتحرك الجسم لمسافة أبعد من تلك التي قطعها في الثانية السابقة. من المهم تذكر أن الفرق بين المسافات المتتالية المقطوعة يكون ثابتًا في كل مرة.
لكي نفهم ذلك جيدًا، دعونا نطبق هذه الفكرة على الجسم البرتقالي. يبدأ الجسم من هنا، عند الموضع واحد. وبعد ثانية واحدة، يصل الجسم إلى الموضع اثنين. لاحظ أن المسافة التي قطعها الجسم في هذا الزمن تساوي عرضه. سنسمي هذه المسافة وحدة واحدة. وبعد ثانية أخرى، يصل الجسم إلى الموضع ثلاثة. ونظرًا لأن الجسم يتحرك بعجلة، فإن المسافة بين الموضع اثنين والموضع ثلاثة أكبر من المسافة بين الموضع واحد والموضع اثنين. في الواقع، هذه المسافة تساوي ثلاثة أمثال عرض الجسم، أو ثلاث وحدات.
إذن، في الثانية الأولى، قطع الجسم مسافة وحدة واحدة. لكن في الثانية التالية، قطع الجسم مسافة ثلاث وحدات. ومن ثم، فإن المسافة التي قطعها الجسم في ثانية واحدة قد زادت بمقدار وحدتين. ونظرًا لأن عجلة الجسم منتظمة، فإن المسافة التي يقطعها في كل ثانية ستواصل الازدياد بمقدار وحدتين في كل مرة. يمكننا استخدام هذه المعلومة لتحديد الموضع أربعة.
يجب أن تكون المسافة بين الموضع ثلاثة والموضع أربعة أكبر بمقدار وحدتين من المسافة بين الموضع اثنين والموضع ثلاثة. وهذا يعني أن المسافة بين الموضع ثلاثة والموضع أربعة يجب أن تساوي خمس وحدات. إذن، الموضع الرابع للجسم يجب أن يكون هنا.
بالنظر إلى الخيارات المعطاة لدينا في السؤال، نلاحظ أن هذا الموضع يقابل المربع الموضح باللون الأخضر. إذن، هذا اللون يوضح الموضع الرابع للجسم توضيحًا صحيحًا.
للتأكد من الإجابة، يمكننا التحقق من الخيارات الأخرى. إذا نظرنا إلى هذا الموضع هنا، فسنلاحظ أنه يبعد عن الموضع ثلاثة المسافة نفسها التي يبعدها الموضع ثلاثة عن الموضع اثنين. وهذا يشير إلى أن الجسم قد قطع المسافة نفسها التي قطعها في الثانية السابقة. لكن هذا لا يمكنه الحدوث إلا إذا كانت سرعة الجسم ثابتة خلال هاتين الثانيتين. لكننا نعلم أن الجسم يتحرك بعجلة؛ لذا لا يمكن أن يكون هذا صحيحًا.
الآن، بالنظر إلى الموضع الأزرق، يمكننا ملاحظة أنه أبعد بكثير مما نتوقع. ولا يمكن أن يحدث هذا إلا إذا زادت عجلة الجسم. لكننا نعلم أن العجلة منتظمة؛ لذا لا يمكن أن يكون هذا هو الخيار الصحيح أيضًا. وبذلك نكون تأكدنا من أن اللون الذي يوضح الموضع الرابع للجسم توضيحًا صحيحًا هو اللون الأخضر.
