برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید اطلاعاتی که از معادله و نمودار داده شده است را تجزیه و تحلیل کنیم.
در نمودار داده شده، جسمی با سرعت اولیه \((V_0 = 7 \, \text{m/s})\) در محور عمودی و سپس با سرعت \((V = 5 \, \text{m/s})\) در محور افقی حرکت میکند.
معادله مکان زمان برای محور x به شکل زیر است:
\[ x = vt + 12 = 5t + 12 \]
این معادله نشان میدهد که جسم با سرعت ثابت \(5 \, \text{m/s}\) حرکت کرده و در هنگام زمان \(t = 0\)، در نقطه \(x = 12\) قرار دارد.
حال بیایید سرعت متوسط متحرک را حساب کنیم.
سرعت متوسط \((v_\text{متوسط})\) برابر است با جابجایی کل تقسیم بر زمان کل:
برای این منظور، بایستی جابجایی در محور \(x\) را محاسبه کنیم.
فرض کنید حرکت برای زمان \(t\) ثانیه انجام شده باشد. در این صورت:
جابجایی کلی در محور x برابر است با تغییر در متغیر x:
جابجایی = مقدار نهایی \(x\) - مقدار اولیه \(x = (5t + 12) - 12\)
جابجایی = \(5t\)
زمان کل \(t\) است.
بنابراین، سرعت متوسط میشود:
\[ v_\text{متوسط} = \frac{\text{جابجایی کل}}{\text{زمان کل}} = \frac{5t}{t} = 5 \, \text{m/s} \]
پس، سرعت متوسط متحرک طبق نمایش در محور \(x\) برابر با \(5 \, \text{m/s}\) میباشد.