حاسبة السرعة والمسافة والزمن

هل سئمت من المهمة الشاقة للحسابات اليدوية فيما يتعلق بالسرعة والمسافة والزمن؟ ها هي بين يديك حاسبة السرعة والمسافة والزمن. تستخدم هذه الأداة القوية في حساباتها المعادلة d = st، مما يسهل معرفة هذه الأرقام بدقة وسهولة.

من خلال المعادلة d = st يمكنك تحديد المسافة والسرعة والزمن حيث يكون d = st لحساب المسافة و s = d/t لحساب السرعة، و t = d/s لحساب الزمن، حيث يمكن للحاسبة إيجاد المسافة استنتاج قيمة غير معروفة في حالة معرفة قيمتين أخريين.

كما تقبل حاسبة السرعة والمسافة والزمن الحساب بوحدات مختلفة، بما في ذلك الثواني والدقائق والساعات والأيام والسنوات، ويمكنها التعامل مع عدد كبير من الفواصل.

تسمح أيضًا حاسبة السرعة والمسافة والزمن بحساب السرعة بوحدات متعددة، بما في ذلك الأميال في الساعة، والكيلومترات في الساعة، والمتر في الثانية، والعديد من وحدات قياس السرعة الأخرى، والمسافة بالبوصة، والقدم، والساحات، والأميال، والسنتيمتر، والمتر، والكيلومتر. قل وداعًا للحسابات المملة وأهلاً بالكفاءة والإنجاز باستخدام حاسبة السرعة والمسافة والزمن.

حاسبة مثلث الـ DST

في بعض الأحيان يتم تسمى بحاسبة مثلث الـ dst لتمثيل المعادلة d = st بشكل أكثر وضوحًا. يساعدك هذا التمثيل على تذكر شكل معادلة حساب المسافة والسرعة والزمن بسهولة أكبر. كما أنه يسهل تحويل هذه المعادلة لحساب إحدى هذه المعلمات، يبدو هذا المثلث كما يلي:

إذا كنا لا نعرف المسافة، فيمكننا وضع المثلث على هذا النحو والحصول على معادلة لحساب المسافة بناءً على السرعة والزمن:

لذا فإن المعادلة في هذه الحالة ستكون مثل d = st.

إذا كنا لا نعرف السرعة، ولكننا بحاجة إلى حسابها بناءً على بيانات المسافة والزمن، فيمكننا تمثيل المثلث بالشكل التالي واستدعاء المعادلة بسرعة:

لذلك في هذه الحالة، سنستخدم المعادلة s = d/t.

وفي النهاية، إذا أردنا إيجاد الزمن، ولكن لدينا معلومات المسافة والسرعة، فيمكننا استخدام هذا المثلث من السرعة والمسافة والزمن:

في مثل هذه الحالة، نطبق المعادلة t = d/s على حساباتنا.

تطبيق عملي

قد يبدو حساب السرعة والمسافة والزمن موضوعًا جافًا ومملًا، لكنها في الواقع مفاهيم رائعة ومفيدة بشكل لا يصدق لفهمها. سواء كنت تحاول الوصول إلى مكان ما في الزمن المحدد أو تحاول فقط معرفة المدة التي سيستغرقها الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب، فإن فهم العلاقة بين السرعة والمسافة والزمن أمر بالغ الأهمية.

تعد حاسبة السرعة والمسافة والزمن أداة مفيدة لطلاب الفيزياء والمهندسين وأي شخص يحتاج إلى إجراء حسابات تتعلق بالسرعة والمسافة والزمن. حتى لو لم تكن مرتبطًا بالعلوم، يمكنك استخدام حاسبة المسافة الزمنية في حياتك اليومية. ما هي الحسابات اليومية البسيطة التي يمكن أن تكون مفيدة؟

حساب الزمن

المعادلة المستخدمة لحساب الزمن هي:

t = d/s

حيث t هو الزمن، و d هي المسافة، و s هي السرعة.

في هذه المعادلة، الزمن يساوي المسافة مقسومة على السرعة.

لنلقِ نظرة على مثال لحساب الزمن. لدينا عداء متمرس يقدر فرصه في خوض سباق الماراثون بنتائج جيدة. يريد رياضينا معرفة المدة التي سيستغرقها تشغيل ماراثون (26.2 ميلاً) بسرعة 9 أميال في الساعة.

بالمناسبة ، عداءو الماراثون الهواة الرائدون الذين يمكنهم إنهاء الماراثون في أقل من ثلاث ساعات يجرون 26.2 ميلاً (42 كيلومترًا) بمتوسط سرعة 8.8 ميلًا في الساعة (أو حوالي 14.1 كيلومترًا في الساعة). هذه بالفعل سرعة مناسبة ، مع الأخذ في الاعتبار أن ركوب الدراجة قد يحدث بنفس السرعة تقريبًا.

يمكن للعدّاء استبدال القيم المعروفة للمسافة (26.2 ميلاً) والسرعة (9 أميال في الساعة) باستخدام المعادلة t = d/s.

t = d/s = 26.2 / 9 = 2.91 ساعة

سوف يستغرق الأمر 2.91 ساعة لتشغيل الماراثون.

وستعطينا حاسبة السرعة والمسافة والزمن نتيجة الحساب بدقة مذهلة:

الزمن = 2.91111 ساعة = 2.91111 ساعة = 02:54:40 = ساعتان و54 دقيقة و40 ثانية.

حساب المسافة

نستخدم معادلة المسافة المقطوعة

d = st

لتحديد المسافة، حيث تشير d إلى المسافة، و s هي السرعة، و t هو الزمن.

تعتمد هذه المعادلة على مبدأ أن المسافة تساوي السرعة مضروبة في الزمن.

سيوضح لنا المثال التالي كيفية حساب المسافة. يخطط السائق لرحلة عبر الولايات المتحدة ويريد معرفة المسافة التي يمكنه قطعها في وقت معين أثناء التحرك بسرعة معينة. في هذه الحالة، يمكننا استخدام أداتنا كآلة حاسبة للمسافة المقطوعة.

للبدء، يحاول السائق تقدير عدد الأميال التي يمكنهم قطعها إذا قادوا القيادة بسرعة متوسطة تبلغ 55 ميلاً في الساعة لمدة أربع ساعات دون توقف.

باستخدام المعادلة d = st، يمكن للسائق استبدال القيم المعروفة للسرعة (55 ميل في الساعة) والزمن (4 ساعات) لحساب المسافة التي سيقطعونها:

d = st = 55 × 4 = 220 ميل

إذن، ستكون مسافة الرحلة 220 ميلاً. هذه مسافة جيدة للسفر عبر البلاد. على سبيل المثال، بين مدينة نيويورك وواشنطن العاصمة، تبلغ المسافة حوالي 226 ميلاً.

حساب السرعة

لحساب السرعة، نستخدم معادلة السرعة

s = d/t

حيث تشير s إلى السرعة، و d هي المسافة، و t الزمن. هنا، السرعة تساوي المسافة مقسومة على الزمن الذي يتم قطعه. بتطبيق هذه المعادلة، يمكنك استخدام هذه الحاسبة كآلة حاسبة لمتوسط السرعة.

سيوضح المثال التالي حساب السرعة. طائرة تغادر نيويورك وتتجه إلى لندن. تفصل بين هاتين المدينتين مسافة 3461 ميلا. تستغرق الرحلة التي نفكر فيها في هذا المثال 7 ساعات. كيف تحسب سرعة الطائرة بالأميال في الساعة؟

باستخدام المعادلة s = d/t ، يمكننا استبدال القيم المعروفة للمسافة (3461 ميلاً) والزمن (7 ساعات) لحساب السرعة:

s = d/t = 3461 / 7 = 494.43 ميل في الساعة

لذا، فإن متوسط سرعة الطائرة سيكون 494.43 ميلاً في الساعة، أو حوالي 494 ميلاً في الساعة.

إذا كان لدينا فضول بما فيه الكفاية وقررنا استخدام حاسبة السرعة والمسافة والزمن لإمدادنا بنتائج هذه الحسابات بوحدات القياس الأخرى، فسوف تزودنا بمعلومات أكثر شمولاً. سرعة الطائرة في هذا المثال هي 0.137341 ميلًا في الثانية، 795.706 كيلومترًا في الساعة، 221.029 مترًا في الثانية.

تاريخ حساب الحركة

تبدو المعادلات أعلاه بسيطة بما يكفي بالنسبة لنا. لكن العلماء أمضوا وقتًا طويلاً في إنشائها وإثبات فعاليتها. قدم المفكرون القدماء مساهمات جادة في دراسة السرعة والمسافة. كان الفيلسوف اليوناني أرسطو من أوائل من استكشف هذه المواضيع بشكل منهجي.

نظر أرسطو إلى الزمن على أنه خاصية كمية للحركة وقارنها بعدد أو مقياس للحركة. أكد أرسطو أن الزمن ليس متطابقًا مع الحركة، ولكنه مرتبط بها باستمرار. كان ينظر إلى الزمن على أنه تدفق، وكل "الآن" هو نهاية الماضي وبداية المستقبل. نظر إلى الزمن على أنه شيء وشدد على قياسه عن طريق الأرقام.

أرست دراسات أرسطو للعلاقة بين الزمن والحركة والمسافة الأساس لعلماء وعلماء رياضيات المستقبل. طور علماء الفلك اليونانيون مثل هيبارخوس وبطليموس مجال علم الفلك، باستخدام الرياضيات للتنبؤ بحركة الأجرام السماوية.

في القرن السابع عشر، قدم العالم الإيطالي وعالم الرياضيات جاليليو جاليلي مساهمات كبيرة في دراسة الحركة والسرعة. أجرى الملاحظات والتجارب مع الأجسام الساقطة. قاده هذا إلى اقتراح أن المسافة التي يقطعها الجسم تتناسب طرديًا مع الزمن الذي يستغرقه قطع تلك المسافة. كما اقترح أن سرعة الجسم ثابتة طالما أن القوة المؤثرة عليه ثابتة.

اقترح جاليليو جاليلي أولاً مفهوم الحركة المتسارعة بشكل منتظم. درس أيضًا حركة البندول واقترح أن طول البندول لا علاقة له بمدى تأرجحه. أدت فكرة جاليليو جاليلي القائلة بأن المسافة والزمن مرتبطان عكسيًا إلى المعادلة * د = ش * (المسافة = السرعة × الزمن). كان جاليليو جاليلي هو من حدد السرعة من حيث المسافة والزمن.

ترجع المعادلة d = st (المسافة = السرعة × الزمن) نفسها إلى عمل عالم الرياضيات والفيزيائي الفرنسي بيير سيمون لابلاس. قدم المعادلة عام 1799 في كتابه الميكانيكا السماوية. استخدمها لابلاس لحساب مسافات الأجرام السماوية من الأرض والتنبؤ بمواقعها المستقبلية. وضع هذا الإنجاز الهام في علم الفلك الأساس للميكانيكا السماوية والتطور الحديث للقياس الفلكي.

بالمناسبة، المعادلة d = stهي حالة خاصة للمعادلة الأكثر عمومية d = vt + 1/2at²، حيث يرمز a إلى التسارع. هذه المعادلة هي معادلة حركة كائن مع تسارع ثابت، والمعروف أيضًا باسم المعادلة الثانية للحركة أو المعادلة الحركية للحركة.

يمثل الجزء الأول (vt) المسافة المقطوعة بسبب السرعة الابتدائية، ويمثل الجزء الثاني (1/2at²) المسافة المقطوعة بسبب التسارع.

الخلاصة

تعد حاسبة السرعة والمسافة والزمن مساعدة قيمة لأولئك الذين يحتاجون إلى حسابات دقيقة وموثوقة تتعلق بالسرعة والمسافة والزمن. سواء كنت طالبًا فيزياء أو مهندسًا أو مجرد شخص يحتاج إلى حساب سريع، ستجعل هذه الأداة حساباتك سهلة ودقيقة.

من خلال معالجتها متعددة الاستخدامات للوحدات المختلفة، واستخدام محددات مختلفة والقدرة على الحصول على نتائج في وحدات مختلفة، فإن حاسبة السرعة تكون في متناول اليد لمجموعة متنوعة من المهام.

قل وداعًا لعمليات إعادة الحساب اليدوية المملة وسلح نفسك بالدقة باستخدام حاسبة السرعة والزمن والمسافة!