كيفية حساب السرعة باستخدام وحدة المتر لكل ثانية

تنزيل المقال

تنزيل المقال

يعرف المتر لكل ثانية بأنه وحدة قياس السرعة ويشبه الكيلومتر لكل ساعة أو الميل لكل ساعة. يغدو إيجاد السرعة سهلًا إذا علمت المسافة بالأمتار والزمن بالثواني. يمكنك استخدام المعادلة السرعة = المسافة / الزمن ${\text{speed}}={\frac {\text{distance}}{\text{time}}}$ لإيجاد السرعة، كما يمكنك استنتاج السرعة من الرسم البياني للعلاقة بين المسافة-الزمن، لكن أحيانًا تعطى السرعة بوحدات أخرى -كالكيلومتر أو الميل لكل ساعة- وفي هذه الحالة عليك أن تجرب سلسلة من النسب للتحويل بين الوحدات المختلفة حتى تصل للسرعة بالمتر لكل ثانية.

الخطوات

طريقة 1

طريقة 1 من 3:

حساب السرعة بمعلومية المسافة والزمن

تنزيل المقال

1. 
   1
   اكتب معادلة السرعة. المعادلة هي السرعة = المسافة / الزمن ${\text{speed}}={\frac {\text{distance}}{\text{time}}}$. تعرف المسافة بأنها بُعدْ ما قطعه شخصٌ أو جسمٌ مكانيًا، بينما يشير الزمن للمدة التي استغرقها لقطع تلك المسافة.
2. 
   2
   عوّض بالمسافة الإجمالية في المعادلة. يفترض أن تعطى لك هذه المعلومة بالمتر، لكنك قد تحتاج أحيانًا لحساب المسافة المقطوعة من معطيات المسألة أو تحويلها لوحدة أخرى مثل تحويل الأميال أو القدم أو الكيلومترات لأمتار.

   • ربما تعرف مثلًا أن عليًا قد قاد سيارته مسافة 48000 متر، لذا ستصبح المعادلة السرعة = 48000/ الزمن كالتالي: ${\text{speed}}={\frac {48,000}{\text{time}}}$.
3. 
   3
   عوض بالزمن الكلي في المعادلة. أحيانًا تكون هذه المعلومة ضمن المعطيات وأحيانًا يتوجب عليك حساب الزمن بمعلومية وقت البداية والنهاية؛ في احالة الثانية، أوجد الفرق بين وقت البداية والنهاية لمعرفة الزمن الإجمالي للحركة. ستحتاج في هذه الحالات غالبًا لتحويل الدقائق إلى ثوانٍ بأن تضرب عدد دقائق الحركة في 60.

   • ربما تعرف مثلًا أن عليًا قد بدأ القيادة في الساعة 6:00 مساءً لمسافة 48000 متر وبلغ وجهته في الساعة 6:30 مساءً. يبلغ الفرق بين 6:00 مساءً و6:30 مساءً 30 دقيقة. احسب $30\times 60=1,800$ لمعرفة عدد الثواني، لذا فإن عليًا تحرك لمدة 1800 ثانية وبالتالي تصبح المعادلة السرعة أو ${\text{speed}}={\frac {48,000}{1,800}}$.
4. 
   4
   اقسم المسافة على الزمن. سيعطيك هذا السرعة بالمتر لكل ثانية.

   • فمثلًا السرعة = 4800/ 1800 = 26.67 م/ث ${\text{speed}}={\frac {48,000}{1,800}}=26.67m/s$.

طريقة 2

طريقة 2 من 3:

حساب السرعة باستخدام الرسم البياني لعلاقة المسافة-الزمن

تنزيل المقال

1. 
   1
   دوّن معادلة السرعة. المعادلة هي السرعة = المسافة / الزمن ${\text{speed}}={\frac {\text{distance}}{\text{time}}}$.
2. 
   2
   جد الرسم البياني لعلاقة المسافة-الزمن. سيكون هذا الرسم لديك في صورة مستوى إحداثي ويجب أن يتضمن خطًا واحدًا على الأقل. يمثل هذا الخط المسافة والزمن الذين قطعهما شخصٌ أو جسم، أما إذا تضمن الرسم البياني عدة خطوط فهو يمثل أشخاصًا أو أجسامًا مختلفة.

   • تدل نقطة النهاية الأولى للخط على وقت بدء حركة الشخص أو الجسم، أما النقطة الثانية فتدل على وقت توقفه.
3. 
   3
   ترجم محور السينات والصادات على الرسم. محور السينات هو المحور الأفقي ويشير إلى الزمن المستغرق في الحركة، أما محور الصادات فهو رأسيٌ ويدل على المسافة المقطوعة. سيكون عليك تحويل الوحدات بعد إيجاد السرعة إذا لم تكن معطاة بالمتر لكل ثانية على الرسم.

   • كلما زاد ميل الخط على الرسم البياني للمسافة-الزمن زادت السرعة.
   • يدل الخط الأفقي على عدم وجود تغير في المسافة، وهذا يدل على سرعة 0 متر لكل ثانية.
4. 
   4
   احسب المسافة التي قطعها شخصٌ أو جسم. جد الخط الملائم على الرسم البياني وجد نقطة نهايته لحساب المسافة. جد الإحداثي الصادي لهذه النقطة بتحريك إصبعك أفقيًا حتى محور الصادات، سيعلمك هذا بالمسافة المقطوعة. سيكون عليك إيجاد المسافة بطرح قيم ص بين نهايتي الخط إذا لم يبدأ من النقطة (0,0).

   • فمثلًا إذا كان الخط الذي يظهر المسافة والزمن الذي قطعهما علي يبدأ من (0,0) وينتهي عند النقطة (1800,48000) فإن الأمتار المقطوعة تساوي 48000.
5. 
   5
   احسب الزمن المستغرق في حركة شخص أو جسم ما. عد لنقطة انتهاء الخط لحساب الزمن ثم جد الإحداثي السيني بتحريك إصبعك رأسيًا إلى محور السينات، سيعلمك هذا بالزمن المستغرق.

   • فمثلًا إذا انتهى الخط الذي يمثل المسافة والزمن الذين قطعهما علي عند النقطة (1800,48000) فإن عدد الثواني المستغرقة يبلغ 1800.
6. 
   6
   اقسم المسافة على الزمن. عوض بالقيمتين في المعادلة واقسم وهذا سيعطيك السرعة. سيكون عليك تحويل الوحدات لإيجاد السرعة بالمتر لكل ثانية إذا كانت الوحدات على الرسم مختلفة عن ذلك.

   • فمثلًا السرعة/ أو ${\text{speed}}={\frac {48,000}{1,800}}=26.67m/s$.

طريقة 3

طريقة 3 من 3:

تحويل ميل/ساعة إلى متر/ثانية

تنزيل المقال

1. 
   1
   احسب السرعة بالميل لكل ساعة. طبق هذا بالمعادلة السرعة = المسافة / الزمن ${\text{speed}}={\frac {\text{distance}}{\text{time}}}$. أعد كتابة السرعة كنسبة بين عدد الأميال في ساعة واحدة. إذا كانت لديك كيلومترات عوضًا عن الأميال، استخدم المعادلة نفسها مع استبدال الميل بالكيلومتر.

   • فمثلًا إذا قادت بسمة سيارتها مسافة 50 ميلًا في 1.25 ساعة بسرعة ثابتة فيمكنك إيجاد السرعة بحساب السرعة = 50 ميل/ 1.25 ساعة = 40 م/س${\text{speed}}={\frac {50\;{\text{miles}}}{1.25\;{\text{hours}}}}=40mph$. يمكن كتابة السرعة كنسبة بصورة 40 ميل/ 1 ساعة ${\frac {40\;{\text{miles}}}{1\;{\text{hour}}}}$.
2. 
   2
   حول الميل/ساعة إلى ميل/دقيقة. اكتب الكسور لحذف الوحدات، لحذف الوحدات عليك ضرب كسرين يشتركان في إحدى الوحدات دون الأخرى. يجب أن تكون الوحدة في بسط أحد الكسرين ومقام الآخر لتحذف. تتألف الساعة من 60 دقيقة لذا سنضرب السرعة بالميل لكل ساعة في الكسر 1 ساعة/ 60 دقيقة ${\frac {1\;{\text{hour}}}{60\;{\text{minutes}}}}$.

   • فمثلًا:
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{1\;{\text{hour}}}}\times {\frac {1\;{\text{hour}}}{60\;{\text{minutes}}}}$
     
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{1\;{\cancel {\text{hour}}}}}\times {\frac {1\;{\cancel {\text{hour}}}}{60\;{\text{minutes}}}}$
     
     ${\frac {40\times 1\;{\text{miles}}}{1\times 60\;{\text{minutes}}}}$
     
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{60\;{\text{minutes}}}}$
3. 
   3
   حول الميل لكل دقيقة إلى ميل لكل ثانية. افعل هذا كما فعلت في التحويل السابق، أي اضرب النسبتين لإلغاء الوحدات. تتألف الدقيقة من 60 ثانية لذا سيصبح الكسر الثاني 1 دقيقة/ 60 ثانية ${\frac {1\;{\text{minute}}}{60\;{\text{seconds}}}}$.

   • فمثلًا:
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{60\;{\text{minutes}}}}\times {\frac {1\;{\text{minute}}}{60\;{\text{seconds}}}}$
     
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{60\;{\cancel {\text{minutes}}}}}\times {\frac {1\;{\cancel {\text{minute}}}}{60\;{\text{seconds}}}}$
     
     ${\frac {40\times 1\;{\text{miles}}}{60\times 60\;{\text{seconds}}}}$
     
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{3600\;{\text{seconds}}}}$
4. 
   4
   حول الميل لكل ثانية إلى قدم لكل ثانية. الميل 5280 قدم. لذا سنضرب نسبة الأميال لكل ثانية في 5280 قدم/ 1 ميل ${\frac {5280\;{\text{feet}}}{1\;{\text{mile}}}}$.

   • فمثلًا:
     ${\frac {40\;{\text{miles}}}{3600\;{\text{seconds}}}}\times {\frac {5280\;{\text{feet}}}{1\;{\text{mile}}}}$
     
     ${\frac {40\;{\cancel {\text{miles}}}}{3600\;{\text{seconds}}}}\times {\frac {5280\;{\text{feet}}}{1\;{\cancel {\text{mile}}}}}$
     
     ${\frac {40\times 5280\;{\text{feet}}}{3600\times 1\;{\text{seconds}}}}$
     
     ${\frac {211,200\;{\text{feet}}}{3600\;{\text{seconds}}}}$
5. 
   5
   حول القدم لكل ثانية إلى متر لكل ثانية. يساوي المتر 3.28084 قدم. لذا سنضرب نسبة القدم لكل ثانية في 1 متر/ 3.28084 قدم ${\frac {1\;{\text{meter}}}{3.28084\;{\text{feet}}}}$.

   • فمثلًا:
     ${\frac {211,200\;{\text{feet}}}{3600\;{\text{seconds}}}}\times {\frac {1\;{\text{meter}}}{3.28084\;{\text{feet}}}}$
     
     ${\frac {211,200\;{\cancel {\text{feet}}}}{3600\;{\text{seconds}}}}\times {\frac {1\;{\text{meter}}}{3.28084\;{\cancel {\text{feet}}}}}$
     
     ${\frac {211,200\times 1\;{\text{meters}}}{3600\times 3.28084\;{\text{seconds}}}}$
     
     ${\frac {211,200\;{\text{meters}}}{11,811\;{\text{seconds}}}}$.
6. 
   6
   اقسم البسط على المقام وهذا سيعطيك السرعة بالمتر لكل ثانية.

   • فمثلًا ${\frac {211,200}{11,811}}=17.88$ إذن قادت بسمة بسرعة 17.88 متر في الثانية.

أفكار مفيدة

تختلف السرعة القياسية عن المتجهة. السرعة المتجهة كمية متجهة تقيس معدل تغير موضع جسم، أما السرعة القياسية فهي كمية تقيس سرعة تحرك الجسم.لا يتم حساب السرعة المتجهة والقياسية بالطريقة نفسها لذا لا تخلط بين القياسين.