فيديو السؤال: تحليل التمثيل البياني للمسافة مقابل الزمن لجسم يغير سرعته الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

يوضح التمثيل البياني كيفية تغير المسافة التي يمشيها كلب خلال فترة زمنية مقدارها ثماني ثوان. عند أي زمن غير الكلب سرعته؟

التمثيل البياني الموضح يتضمن المسافة على المحور الرأسي والزمن على المحور الأفقي. ويتكون من قطعتين مستقيمتين؛ إحداهما من صفر إلى أربع ثوان، والأخرى من أربع إلى ثماني ثوان. علينا أن نتذكر هنا أن الخط المستقيم على التمثيل البياني للمسافة مقابل الزمن يشير إلى سرعة ثابتة. إذن، لدينا قطعتان تمثلان تحرك الكلب بسرعة ثابتة، والنقطة التي غير الكلب عندها سرعته هي أربع ثوان. إذن، الزمن الذي غير الكلب عنده سرعته هو أربع ثوان.

السؤال التالي هو: هل كانت سرعة الكلب أعلى أم أقل قبل اللحظة التي غير عندها الكلب سرعته؟

للإجابة عن ذلك، علينا تذكر أن السرعة تساوي ميل منحنى المسافة مقابل الزمن. ميل القطعة الأولى أكبر من ميل القطعة الثانية. وعليه فإن السرعة قبل اللحظة التي غير عندها الكلب سرعته كانت أعلى.

وأخيرًا، ما الفرق بين سرعة الكلب قبل أن يغير سرعته وبعدها؟

للإجابة عن ذلك، علينا حساب ميل كل من القطعتين المستقيمتين. في نهاية هذه القطعة الأولى، قطع الكلب مسافة 12 مترًا، مستغرقًا أربع ثوان. إذن، السرعة التي تمثلها هذه القطعة هي ثلاثة. وبالنسبة للوحدة، نأخذ وحدة المحور الرأسي مقسومة على وحدة المحور الأفقي. أي ثلاثة أمتار لكل ثانية. في نهاية الجزء الثاني، قطع الكلب مسافة 20 مترًا، لكنه بدأ من 12 مترًا؛ ولذا تكون المسافة 20 ناقص 12. والزمن يساوي ثماني ثوان في نهاية القطعة ناقص أربع ثوان في البداية.

إذن، لدينا 20 ناقص 12، وهو ما يساوي ثمانية، مقسومًا على ثمانية ناقص أربعة، وهو ما يساوي أربعة. إذن، السرعة التي تمثلها القطعة المستقيمة الثانية هي ثمانية مقسومًا على أربعة، وهو ما يساوي اثنين. ومرة أخرى، الوحدة هي متر لكل ثانية. إذن، الفرق بين سرعة الكلب قبل أن يغير سرعته وبعدها يساوي ثلاثة ناقص اثنين؛ أي يساوي مترًا واحدًا لكل ثانية.