حساب الزمن من المسافة والسرعة يستعمل العلاقة t = d/v_avg عندما تكون السرعة متوسطة للمدة نفسها أو ثابتة على المسار. يجب أن تتوافق وحدتا المسافة والسرعة، وأن تعرف هل المدة تشمل التوقفات أم تصف الحركة وحدها. [1]
ابدأ بمعنى السرعة التي أعطيت لك
السرعة المتوسطة القياسية تساوي مجموع المسافة مقسومًا على الزمن المستغرق. لذلك إعادة ترتيبها تعطي الزمن عند معرفة المسافة والمتوسط. أما سرعة لحظية واحدة يقرؤها جهاز، فلا تكفي وحدها لوصف رحلة تتغير سرعتها طوال الوقت. [1]
إذا رجعت إلى نقطة البداية فقد تكون الإزاحة صفرًا، لكن المسافة المقطوعة ليست صفرًا. صيغة هذا الدرس تستعمل المسافة والسرعة القياسية، فلا تستبدل المسافة بالإزاحة في رحلة فيها رجوع ثم تتوقع مدة صحيحة.
وحّد الوحدات أولًا
| المسافة | السرعة | وحدة الزمن الناتج |
|---|---|---|
| متر | متر/ثانية | ثانية |
| كيلومتر | كيلومتر/ساعة | ساعة |
| سنتيمتر | سنتيمتر/ثانية | ثانية |
مثلًا 180 كم عند سرعة ثابتة 72 كم/ساعة تحتاج 180 ÷ 72 = 2.5 h. والنتيجة 2.5 ساعة تساوي 150 دقيقة، لأن 2.5 × 60 = 150، أي ساعتين ونصف. [2]
انتبه إلى الجزء العشري من الساعة
العدد 1.5 ساعة لا يعني ساعة وخمس دقائق أو ساعة وخمسين دقيقة. الجزء 0.5 ساعة يساوي 30 دقيقة. وبالمثل 1.25 ساعة تساوي ساعة و 15 دقيقة، و 0.1 ساعة تساوي 6 دقائق.
خذ الجزء العشري واضربه في 60 لتحويله إلى دقائق. ولو حسبت الزمن بالثواني، فقسم على 60 للدقائق أو 3600 للساعات. اكتب الوحدة قرب الجواب حتى لا تتحول النتيجة الصحيحة عدديًا إلى مدة خاطئة في القراءة.
رحلة بسرعتين وتوقف
قطعت رحلة 60 كم بسرعة 40 كم/س، ثم 60 كم بسرعة 60 كم/س. زمن المرحلة الأولى 60 ÷ 40 = 1.5 h، والثانية 60 ÷ 60 = 1 h. مجموع زمن الحركة 2.5 ساعة.
إذا توقف المسافر 15 دقيقة بين المرحلتين، نضيف 0.25 ساعة، فيكون الزمن من البداية إلى النهاية 2.75 ساعة، أي ساعتين و 45 دقيقة. لا تضف التوقف مرة أخرى إذا كان متوسط السرعة المعطى قد حسب للرحلة كاملة بما فيها التوقفات.
متوسط سرعة الحركة وحدها 120 ÷ 2.5 = 48 km/h، ومتوسط الرحلة مع التوقف 120 ÷ 2.75 ≈ 43.64 km/h. ولا يصح أخذ المتوسط الحسابي للسرعتين 40 و 60 ليعطي 50؛ أزمنة المرحلة ليست متساوية.
مراجعة سريعة قبل اعتماد الزمن
هل أخذت المسافة كلها أم مرحلة واحدة؟ هل السرعة متوسط للمدة المطلوبة أم قراءة في لحظة؟ هل حولت الدقائق إلى جزء من ساعة قبل جمعها؟ وهل تعني كلمة «المدة» وقت الحركة أم الوقت بين الانطلاق والوصول؟
ويشترط القسمة على سرعة موجبة مناسبة. إذا أعطاك السؤال سرعة صفرًا ومسافة موجبة، فلا يعطي هذا النموذج زمنًا محدودًا. وحساب زمن رحلة تعليمية لا يعد توقعًا آنيًا للوصول؛ يتغير الواقع بتغير السرعة والتوقف والظروف.
المصادر ومتابعة القراءة
- OpenStax: السرعة المتوسطة والمسافة والزمن والفرق عن السرعة المتجهة (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
- NIST: الساعة تساوي 3600 ثانية والتحويلات (يفتح في نافذة جديدة)nvlpubs.nist.gov
أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.
