قانون حساب السرعة فى سباقات الزاجل
مقدمة:
في سباق الجري يقطع المتسابقون مضمار السباق، ويكون السابق منهم من يقطع المضمار في أقل زمن.
ماذا لو أن المتسابق قطع المضمار الذي يبلغ طوله 100 متر في زمن وقدره 10 ثوان، فكم يقطع في الثانية الواحدة من متر؟
يمكن حساب ذلك كالتالي: 100/10= 10 أمتار في الثانية ( 10م/ث )
فكلما كان عدد الأمتار التي يقطعها الجسم في الثانية الواحدة كبيراً كانت سرعة الجسم كبيرة.هذا هو مفهوم السرعة، فسرعة جسم متحرك تعني: عدد الأمتار التي يقطعها ذلك الجسم في الثانية الواحدة.
ويمكن حسابها من المعادلة: السرعة = المسافة / الزمن
وهذه العلاقة مهمة وتتضح أهميتها عند مقارنة حركة أجسام تقطع مسافات مختلفة في أزمنة مختلفة.
هل سرعة العداء ثابتة على طول المضمار؟
نلاحظ ان العداء يبدأ يجري من السكون، ثم تزداد سرعته شيئا فشيئا حتى تصل إلى أقصى حد لها، وربما انخفضت سرعته نتيجة الإجهاد أو التعثر .
لذا فان المعادلة السابقة لا تدل على سرعته في كل ثانية من زمن السباق. لكن تدل على السرعة المتوسطة له أثناء جريه في المضمار، لذا فلا بد من إدخال تعديل على المعادلة السابقة لتصبح أدق تعبيرا كالتالي:
السرعة المتوسطة = المسافة الكلية / الزمن الكلي
وفي مضمار السباق يعد الأسرع من المتسابقين من تكون سرعته المتوسطة اكبر.
أمثلة: قطع متسابق في مضمار الجري مسافة 80 مترا في زمن وقدره دقيقة واحدة، في حين قطع زميله مسافة 100 متر في زمن قدره دقيقة ونصف، فأيهما الأسرع؟
يصعب علينا ان نجيب عن هذا السؤال، لان المسافة التي قطعها المتسابق الأول تختلف عن المسافة التي قطعها المتسابق الثاني. كما ان الزمن الذي استغرقته حركة المتسابق الأول يختلف عن الزمن الذي استغرقته حركة المتسابق الثاني.
الحل تطبيق معادلة السرعة المتوسطة:
السرعة المتوسطة = المسافة الكلية / الزمن الكلي
السرعة المتوسطة = 80/60 = 1.3 م/ ث
السرعة الوسطية لزميله= 100/90= 1.1 م/ث
إذا أيهم أسرع؟
المتسابق الأول الذي حقق سرعة اكبر.
يفضل التعبير عن السرعة بوحدة : المتر/ ث، لذا لابد من التعبير عن المسافة بوحدة المتر، والتعبير عن الزمن بوحدة الثانية ..
في سباقات الحمام الزاجل سوف نستخدم وحدة الدقائق بدل الثواني لان المسافات أطول وتأخذ وقت أكثر.
مثال تطبيقي لسباق حمام زاجل: ( افتراضي )
اشتركت ثلاث حمامات في سباق مسافته 360 كلم.
الحمامة الأولى ( أ ) يبعد مسكنها عن نقطة إطلاق السباق 300 كلم، وقطعت المسافة في زمن 3:34:15 ثلاث ساعات
الحمامة الثانية ( ب ) يبعد مسكنها عن نقطة إطلاق السباق 251 كلم، وقطعت المسافة في زمن 2:40:16 ساعتين
الحمامة الثالثة ( ج ) يبعد مسكنها عن نقطة إطلاق السباق 401 كلم، وقطعت المسافة في زمن 4:21:33 أربع ساعات
أيهما الحمامة الفائزة في السباق؟
( أ )
نحول الكيلومتر إلى أمتار:
300 * 1000= 300000 متر
نحول الساعات إلى دقائق:
3 *60 = 180
180+34= 214 دقيقة
نضيف الثواني للدقائق فيكون 214.15 دقيقة
السرعة المتوسطة = 300000/214.15 = 1400.887 م/ د
( ب )
251*1000= 251000 متر
2*60 = 120
120+ 40= 160 دقيقة
نضيف الثواني للدقائق فيكون 160.16 دقيقة
السرعة المتوسطة = 251000/160.16 = 1567.182 م/ د
( ج )
401*1000= 401000 متر
4*60 = 240
240+ 21= 261 دقيقة
نضيف الثواني للدقائق فيكون 261.33 دقيقة
السرعة المتوسطة = 401000 /261.33 = 1534.458 م/ د
الحمامة الفائزة ( ب )
ليس لان مسافة سباقها اقرب وإنما بلغت متوسط سرعتها 1567.182 م/ د. مع ملاحظة السباق افتراضي.
ساحة النقاش