توجه به متن تصویر، مسئله مربوط به یک متحرک است که روی محور x حرکت میکند. اطلاعاتی که داریم به این شرح است:
در ابتدا (t=0) در مکان x = -۴۰m قرار دارد.
در لحظه t=۶s به مکان x = ۱۰۰m میرسد.
در نهایت در لحظه t=۱۰s در مکان x = ۲۰m قرار دارد.
متحرک یک بار در t=۶s تغییر جهت میدهد.
سوال این است که تفاوت سرعت متوسط و تندی متوسط متحرک در SI در مدت ۱۰ ثانیه چقدر است.
برای حل این مسئله، ابتدا باید سرعت متوسط و تندی متوسط را جداگانه محاسبه کنیم و بعد تفاوت آنها را به دست آوریم.
سرعت متوسط:
سرعت متوسط برابر است با جابجایی کل تقسیم بر زمان کل. جابجایی کل برابر است با تفاضل مکان نهایی و مکان اولیه.
جابجایی کل: x_نهایی - x_اولیه = ۲۰m - (-۴۰m) = ۶۰m
زمان کل: ۱۰s
سرعت متوسط: ۶۰m / ۱۰s = ۶ m/s
تندی متوسط:
تندی متوسط برابر است با مسافت کل طی شده تقسیم بر زمان کل. از آنجا که متحرک در t=۶s تغییر جهت میدهد، باید مسافت طی شده در دو بازه زمانی ۰-۶ ثانیه و ۶-۱۰ ثانیه را جداگانه محاسبه کنیم.
در بازه زمانی ۰-۶ ثانیه:
مسافت طی شده: |۱۰۰m - (-۴۰m)| = ۱۴۰m
در بازه زمانی ۶-۱۰ ثانیه:
مسافت طی شده: |۲۰m - ۱۰۰m| = ۸۰m
مسافت کل طی شده: ۱۴۰m + ۸۰m = ۲۲۰m
تندی متوسط: ۲۲۰m / ۱۰s = ۲۲ m/s
تفاوت بین تندی متوسط و سرعت متوسط:
تفاوت: ۲۲ m/s - ۶ m/s = ۱۶ m/s
بنابراین، پاسخ صحیح گزینه (2) ۱۶ است