فيديو السؤال: معرفة العلاقة بين الزمن والمسافة والسرعة | نجوى فيديو السؤال: معرفة العلاقة بين الزمن والمسافة والسرعة | نجوى

فيديو السؤال: معرفة العلاقة بين الزمن والمسافة والسرعة الفيزياء • الصف الأول الثانوي

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في حصص الفيزياء المباشرة على نجوى كلاسيز وتعلم المزيد حول هذا الدرس من أحد مدرسينا الخبراء!

أي المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة بين الزمن، والمسافة، والسرعة؟ (أ) ‪𝑠 = 1/𝑑𝑡‬‏، (ب) ‪𝑑 = 𝑠 – 𝑡‬‏، (ج) ‪𝑠 = 𝑑 + 𝑡‬‏، (د) ‪𝑠 = 𝑑𝑡‬‏، (هـ) ‪𝑠 = 𝑑/𝑡‬‏

٠٧:٥٣

نسخة الفيديو النصية

أي المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة بين الزمن، والمسافة، والسرعة؟ (أ) ‪𝑠‬‏ تساوي واحدًا على ‪𝑑𝑡‬‏، (ب) ‪𝑑‬‏ تساوي ‪𝑠‬‏ ناقص ‪𝑡‬‏، (ج) ‪𝑠‬‏ تساوي ‪𝑑‬‏ زائد ‪𝑡‬‏، (د) ‪𝑠‬‏ تساوي ‪𝑑‬‏ في ‪𝑡‬‏، (هـ) ‪𝑠‬‏ تساوي ‪𝑑‬‏ على ‪𝑡‬‏.

حسنًا، في هذا السؤال، لدينا خمس معادلات مختلفة محتملة، ومطلوب منا تحديد أي منها يربط بطريقة صحيحة بين الكميات الثلاث: الزمن والمسافة والسرعة. لدينا الزمن بالرمز ‪𝑡‬‏، والمسافة بالرمز ‪𝑑‬‏، والسرعة بالرمز ‪𝑠‬‏. عندما نحاول معرفة ما إذا كانت معادلة ما صحيحة أم لا، قد يكون من المفيد النظر إلى وحدات القياس. لكي تكون معادلة معينة صحيحة، يجب أن تساوي وحدات الطرف الأيمن في هذه المعادلة وحدات الطرف الأيسر. بعبارة أخرى، إذا كان الطرفان الأيمن والأيسر للمعادلة لهما وحدات مختلفة، نعلم أن هذه المعادلة لا يمكن أن تكون صحيحة.

لكي نعرف سبب ذلك، تذكر أن علامة يساوي في المعادلة تعني أن الطرف الأيمن يساوي الطرف الأيسر. وإذا كان هذان الطرفان لهما وحدات مختلفة، فلا يمكننا مقارنتهما بطريقة مفيدة لإثبات أنهما متساويان. على سبيل المثال، يمكننا القول إن ثلاث تفاحات تساوي تفاحتين زائد تفاحة واحدة. في هذه الحالة، الوحدة في كلا طرفي المعادلة هي وحدة التفاح. ومن ثم، فالوحدتان في طرفي هذه المعادلة متوافقتان، وهذه المعادلة منطقية.

لكن إذا كان لدينا، بدلًا من ذلك، ثلاث برتقالات في الطرف الأيمن، فستكون لدينا معادلة يحتوي فيها الطرف الأيسر على وحدة التفاح، ويحتوي الطرف الأيمن على وحدة مختلفة، وهي وحدة البرتقال. ويجب أن يكون واضحًا أنه لا يمكننا مقارنة كمية بوحدة البرتقال بكمية بوحدة التفاح. وعليه، تكون هذه المعادلة غير منطقية.

بما أنه لا يمكننا مقارنة الكميات ذات الوحدات المختلفة بهذه الطريقة؛ فهذا يعني أيضًا أنه لا يمكننا جمع كميتين لهما وحدتان مختلفتان أو طرحهما. إذا عدنا إلى مثال الفواكه، فيمكننا جمع تفاحتين مع تفاحة واحدة ونحصل على نتيجة بوحدة التفاح، وهي في هذه الحالة ثلاث تفاحات. لكن إذا حاولنا جمع تفاحتين مع برتقالة واحدة، فسنجد أن هذا غير منطقي. فلا نعرف كيف نجمع هاتين الكميتين معًا لأن لهما وحدتين مختلفتين.

بذلك نكون قد حددنا نقطتين يمكننا التحقق منهما فيما يخص وحدات الكميات لنرى ما إذا كانت المعادلة صحيحة أم لا. لذا دعونا نعمل الآن على قائمة المعادلات المحتملة التي تربط الزمن والمسافة والسرعة والمعطاة في السؤال؛ لنرى ما إذا كان أي منها يستوفي الشرطين اللازمين لوحدات الكميات لكي تكون المعادلة صحيحة أم لا.

أولًا، علينا تحديد وحدة كل كمية من الكميات المتضمنة في هذه المعادلات. إذا استخدمنا الوحدات الأساسية للنظام الدولي، فسنجد أن كمية الزمن التي يرمز لها بالرمز ‪𝑡‬‏ وحدتها الثانية. والمسافة التي يرمز لها بالرمز ‪𝑑‬‏ وحدتها المتر. وأخيرًا السرعة التي يرمز لها بالرمز ‪𝑠‬‏ وحدتها المتر لكل ثانية.

بالنظر إلى المعادلات المحتملة المعطاة، دعونا نبدأ بالخيار (أ). تنص هذه المعادلة على أن ‪𝑠‬‏ تساوي واحدًا على ‪𝑑‬‏ في ‪𝑡‬‏. هل هذه المعادلة منطقية فيما يتعلق بالوحدات؟ إذا نظرنا إلى الطرف الأيسر، فسنجد السرعة. وإذا نظرنا إلى الجدول، فسنجد أن وحدة السرعة هي المتر لكل ثانية. وبالنظر إلى الطرف الأيمن لهذه المعادلة، نجد أن لدينا واحدًا مقسومًا على المسافة التي وحدتها المتر، والزمن الذي وحدته الثانية. ومن ثم، فإن الوحدة هي واحد على وحدة المتر في وحدة الثانية.

إذن، هل يمكن أن تكون هذه المعادلة صحيحة؟ حسنًا، إذا كتبنا ذلك في صورة أوضح، فسنجد أن لدينا في الطرف الأيسر وحدة المتر على الثانية، بينما الوحدة في الطرف الأيمن هي واحد مقسومًا على متر في الثانية. وبما أن وحدات الطرف الأيسر لا تساوي وحدات الطرف الأيمن، فهذا يعني أننا لم نستوف الشرط الأول المتعلق بوحدات المعادلة. إذن، فإن الخيار (أ) لا يمكن أن يكون صحيحًا.

والآن لنلق نظرة على الخيار (ب). تنص هذه المعادلة على أن المسافة ‪𝑑‬‏ تساوي السرعة ‪𝑠‬‏ ناقص الزمن ‪𝑡‬‏. إذا نظرنا إلى الطرف الأيمن لهذه المعادلة من حيث الوحدات، فسنجد أن لدينا السرعة، وهي كمية وحدتها المتر لكل ثانية، ناقص الزمن، وهو كمية وحدتها الثانية. وبذلك، نحاول طرح كميتين لهما وحدتان مختلفتان. وهذا يتناقض مع الشرط الثاني لوحدات المعادلة. ومن ثم، لا يمكن أن يكون الخيار (ب) صحيحًا.

والآن، لنلق نظرة على الخيار (ج). نلاحظ أن هذه المعادلة تنص على أن السرعة ‪𝑠‬‏ تساوي المسافة ‪𝑑‬‏ زائد الزمن ‪𝑡‬‏. وإذا نظرنا إلى الوحدات الموجودة في الطرف الأيمن لهذه المعادلة، فسنرى أننا نحاول جمع مسافة وحدتها المتر مع زمن وحدته الثانية. وبما أننا نحاول جمع كميتين لهما وحدتان مختلفتان، فإن هذا لا يستوفي الشرط الثاني المتعلق بوحدات المعادلة. وعليه، نعرف أن الخيار (ج) لا يمكن أن يكون صحيحًا.

إذا نظرنا الآن إلى الخيار (د)، فسنجد أن هذه المعادلة تنص على أن السرعة ‪𝑠‬‏ تساوي المسافة ‪𝑑‬‏ في الزمن ‪𝑡‬‏. إذا نظرنا إلى هذه المعادلة من حيث وحداتها، فسنجد أن لدينا في الطرف الأيسر سرعة وحدتها المتر لكل ثانية. وفي الطرف الأيمن، لدينا مسافة وحدتها المتر مضروبة في زمن وحدته الثانية. إذن في الطرف الأيسر، لدينا وحدة المتر مقسومة على الثانية، بينما في الطرف الأيمن لدينا وحدة المتر مضروبة في الثانية. وعليه، فإن الوحدات الموجودة في طرفي المعادلة لا تتفق بعضها مع البعض. ولم تستوف المعادلة الموجودة في الخيار (د) الشرط الأول المتعلق بوحدات المعادلة. ومن ثم نعرف أن هذا الخيار لا يمكن أن يكون الإجابة الصحيحة.

بذلك، لا يتبقى أمامنا سوى معادلة أخيرة علينا النظر فيها. وهي معادلة الخيار (هـ). تنص هذه المعادلة على أن السرعة ‪𝑠‬‏ تساوي المسافة ‪𝑑‬‏ على الزمن ‪𝑡‬‏. في هذه المرحلة، يمكننا القول إن هذا الخيار لا بد أن يكون هو الإجابة الصحيحة عن طريق الاستبعاد؛ لأننا أوضحنا بالفعل أن جميع الإجابات الأخرى لا يمكن أن تكون صحيحة. لكن لتحري الدقة، علينا التأكد من أن الوحدات منطقية في هذه الحالة.

إذا نظرنا إلى الطرف الأيسر من هذه المعادلة، فسنجد أن لدينا سرعة بوحدة المتر لكل ثانية. وفي الطرف الأيمن، لدينا مسافة بوحدة المتر مقسومة على زمن بوحدة الثانية. في الطرف الأيسر لهذه المعادلة، لدينا وحدة المتر لكل ثانية. ووحدة المتر لكل ثانية ما هي إلا وحدة المتر مقسومة على وحدة الثانية. إذن، فوحدات الطرفين الأيسر والأيمن لهذه المعادلة متوافقة. ومن ثم، فإن هذه المعادلة تستوفي الشرطين اللازمين للوحدات.

وبذلك تكون الإجابة هي أن المعادلة التي تربط بطريقة صحيحة بين الزمن والمسافة والسرعة هي الخيار (هـ): ‪𝑠‬‏ تساوي ‪𝑑‬‏ على ‪𝑡‬‏.

انضم إلى نجوى كلاسيز

شارك في الحصص المباشرة على نجوى كلاسيز وحقق التميز الدراسي بإرشاد وتوجيه من مدرس خبير!

  • حصص تفاعلية
  • دردشة ورسائل
  • أسئلة امتحانات واقعية

تستخدم «نجوى» ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. اعرف المزيد عن سياسة الخصوصية