نسخة الفيديو النصية
اختر أفضل تمثيل بياني للسرعة المتجهة مقابل الزمن يطابق وصف الحركة الآتي. يتحرك زورق بسرعة قياسية ثابتة في الماء، ثم يتسارع لفترة زمنية قصيرة، بعد ذلك يواصل الحركة بسرعة قياسية ثابتة أعلى.
في هذا السؤال، لدينا خمسة تمثيلات بيانية مختلفة للسرعة المتجهة مقابل الزمن. ونريد إيجاد التمثيل البياني الذي يطابق وصف الحركة المعطى في السؤال. دعونا نقسم وصف الحركة إلى أجزاء أصغر، وسنفكر في كيفية تمثيل كل جزء من الوصف على التمثيل البياني للسرعة المتجهة مقابل الزمن.
يتحرك الزورق في البداية بسرعة قياسية ثابتة في الماء. إذا كان الجسم يتحرك بسرعة قياسية ثابتة، فهذا يعني أن السرعة المتجهة للجسم يجب أن يكون لها مقدار ثابت. على التمثيل البياني للسرعة المتجهة مقابل الزمن، تمثل السرعة المتجهة التي لها مقدار ثابت بخط أفقي مستقيم مواز لمحور الزمن. بالنسبة إلى خط كهذا، كل قيم الزمن المختلفة على المحور 𝑥 تناظر قيمة السرعة المتجهة نفسها على المحور 𝑦.
إذا نظرنا إلى التمثيلات البيانية الخمسة للسرعة المتجهة مقابل الزمن، يمكننا ملاحظة أن التمثيلات البيانية A وB وD لا تبدأ في البداية بخط أفقي مستقيم. بدلًا من ذلك، تبدأ هذه التمثيلات البيانية الثلاثة بخطوط ذات ميل ثابت في الاتجاه الموجب. هذا يوضح أن السرعة المتجهة للزورق تتزايد بمرور الزمن، وهو ما يعني أن الزورق يتسارع خلال هذه الفترة الزمنية. هذا لا يطابق الجزء الأول من وصف حركة الزورق؛ ومن ثم فهذا يعني أن التمثيلات البيانية A وB وD غير صحيحة. يبدأ التمثيلان البيانيان C وE بخط أفقي مستقيم مواز لمحور الزمن؛ ومن ثم فإن هذين التمثيلين البيانيين يطابقان الجزء الأول من وصف الحركة.
ينص الجزء التالي من الوصف على أن الزورق يتسارع لفترة زمنية قصيرة. على التمثيل البياني للسرعة المتجهة مقابل الزمن، سيمثل ذلك بخط ذي ميل موجب. كلما زادت قيمة الزمن على المحور، زادت أيضًا قيمة السرعة المتجهة. في التمثيل البياني C، هذا الجزء من التمثيل البياني مستقيم وله ميل موجب، وهو ما يشير إلى قيمة ثابتة للعجلة. في التمثيل البياني E، الخط منحن، لكنه ما يزال يحافظ على الميل الموجب طوال الفترة الزمنية. وهذا يناظر قيمة متغيرة للعجلة. لا يذكر وصف الحركة إذا ما كانت عجلة الزورق ثابتة أم متغيرة؛ ومن ثم يظل التمثيلان البيانيان C وE يطابقان وصف الحركة حتى الآن.
لنتناول الآن الجزء الأخير من وصف الحركة، والذي ينص على أن الزورق يواصل الحركة بسرعة قياسية ثابتة أعلى. على غرار الجزء الأول من وصف الحركة، تعني السرعة القياسية الثابتة أن السرعة المتجهة للزورق يجب أن يكون لها مقدار ثابت، وهو ما يناظر خطًّا مستقيمًا أفقيًّا موازيًا لمحور الزمن على التمثيل البياني للسرعة المتجهة مقابل الزمن. ولكن الزورق يتحرك الآن بسرعة قياسية ثابتة أعلى من سرعته في البداية. هذا يعني أن الخط المستقيم الأفقي يجب أن يكون أعلى على محور السرعة المتجهة من الخط الذي يمثل الحركة الابتدائية للزورق.
في التمثيل البياني E، هذا الخط الأخير له ميل ثابت في الاتجاه الموجب، وهو ما يشير إلى أن الزورق يتسارع خلال هذه الفترة الزمنية. هذا لا يطابق الجزء الأخير من وصف حركة الزورق؛ ومن ثم فإن التمثيل البياني E غير صحيح. التمثيل البياني C له خط أفقي مستقيم خلال هذه الحركة النهائية. هذا الخط الأفقي أعلى من الخط الأفقي الذي يمثل الحركة الابتدائية للزورق، وهو ما يشير إلى سرعة قياسية ثابتة أعلى. هذا يطابق الجزء الأخير من وصف الحركة؛ ومن ثم فإن التمثيل البياني C يجب أن يكون الإجابة الصحيحة. التمثيل البياني C أفضل تمثيل بياني يطابق وصف الحركة.
