برای پاسخ به این سوال، باید دو قسمت را محاسبه کنیم:
الف) شتاب متوسط دوچرخه سوار:
شتاب متوسط (\(a\)) با استفاده از رابطه زیر محاسبه میشود:
\[
a = \frac{v_f - v_i}{t}
\]
که در آن:
- \(v_f\) سرعت نهایی (8 متر بر ثانیه)
- \(v_i\) سرعت اولیه (4 متر بر ثانیه)
- \(t\) زمان (20 ثانیه)
محاسبه:
\[
a = \frac{8 - 4}{20} = \frac{4}{20} = 0.2 \, \text{متر بر مجذور ثانیه}
\]
بنابراین، شتاب متوسط دوچرخه سوار 0.2 متر بر مجذور ثانیه است.
ب) تندی متوسط دوچرخه سوار:
برای محاسبه تندی متوسط (\(v_{\text{متوسط}}\)) از رابطه زیر استفاده میکنیم:
\[
v_{\text{متوسط}} = \frac{v_i + v_f}{2}
\]
محاسبه:
\[
v_{\text{متوسط}} = \frac{4 + 8}{2} = 6 \, \text{متر بر ثانیه}
\]
حالا باید تندی متوسط را بر حسب کیلومتر بر ساعت حساب کنیم:
1 متر بر ثانیه برابر است با 3.6 کیلومتر بر ساعت.
بنابراین:
\[
v_{\text{متوسط}} = 6 \times 3.6 = 21.6 \, \text{کیلومتر بر ساعت}
\]
پس، تندی متوسط این دوچرخه سوار 21.6 کیلومتر بر ساعت است.