الرياضيات · المسرد

ما معنى السرعة المتوسطة؟

يُعرف أيضًا باسم: سرعة

تعريف 61.1 الرياضيات في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · الفصل 61 — التناسب والسرعة والمتوسطات

السرعة المتوسطة لرحلة هي خارج القسمة

v=dt(المسافة مقسومة على المدّة),v = \frac{d}{t} \qquad \left(\text{المسافة مقسومة على المدّة}\right),

بالكيلومتر في الساعة (كم/سا)، أو المتر في الثانية (م/ث)، … و الصيغة تنقلب: d=v×td = v \times t و t=dvt = \frac{d}{v}.

بسرعة ثابتة، تكون المسافة متناسبة مع الزمن: أي مستقيم يمرّ بالمبدأ، وميله هو السرعة.
بسرعة ثابتة، تكون المسافة متناسبة مع الزمن: أي مستقيم يمرّ بالمبدأ، وميله هو السرعة.

أمثلة

مثال 61.2

يقطع قطار 270270 كم في 11 سا و 3030 دق. وأولًا حوّل الزمن: 11 سا و 3030 دق =1.5= 1.5 سا. ثم

v=2701.5=180 km/h.v = \frac{270}{1.5} = 180 \text{ km/h}.

والمسافة بسرعة 9090 كم/سا خلال 22 سا و 2020 دق =73= \frac73 سا: d=90×73=210d = 90 \times \frac73 = 210 كم. والزمن اللازم لقطع 3535 كم بسرعة 1414 كم/سا: t=3514=2.5t = \frac{35}{14} = 2.5 سا =2= 2 سا و 3030 دق.

مثال 61.6 (الصبيب والكتلة الحجمية وثمن الكيلوغرام)

للسرعة أبناء عمّ كثيرون، تُعالَج كلها بالطريقة نفسها:

  • حنفية تملأ 4848 لترًا في 44 دق: فالصبيب 484=12\frac{48}{4} = 12 لتر/دق، ومنه فملء حوض سعته 150150 لترًا يستغرق 15012=12.5\frac{150}{12} = 12.5 دق؛
  • و 0.60.6 كغ من الجبن ثمنها 99 يورو: فالثمن 90.6=15\frac{9}{0.6} = 15 يورو للكيلوغرام؛
  • وسيارة تستهلك 6.36.3 لترًا لكل 9090 كم: فالاستهلاك 6.390×100=7\frac{6.3}{90} \times 100 = 7 لترات لكل 100100 كم.

حدّد خارج القسمة، وتقوم الصيغة الثلاثية بالباقي (q=abq = \frac ab، و a=qba = qb، و b=aqb = \frac aq).

مثال 61.9 (السرعة المتوسطة على مرحلتين)

يقطع دراج 3030 كم بسرعة 3030 كم/سا، ثم 3030 كم بسرعة 1515 كم/سا. و السرعة المتوسطة على الرحلة كلها ليست 30+152=22.5\frac{30 + 15}{2} = 22.5 كم/سا. فاِحسب بالتعريف:

  1. الزمنان: 3030=1\frac{30}{30} = 1 سا، ثم 3015=2\frac{30}{15} = 2 سا؛ والمجموع 33 سا؛
  2. والمسافة الكلية 6060 كم، إذن v=603=20v = \frac{60}{3} = 20 كم/سا.

فالمرحلة البطيئة تدوم أطول، ومنه فوزنها أكبر — فمتوسط السرعات يجب أن يُرجَّح بالزمن.

اقرأ في الفصل ←