سوال ۱ — سؤال ۱ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — شهریور ۱۴۰۵، نوبت عصر

الف) شتاب — ب) مکان — پ) بیشتر — ت) تغییر سرعت

الف) شیب خط مماس بر نمودار سرعت–زمان در هر لحظه، آهنگ تغییر سرعت در همان لحظه را نشان می‌دهد؛ این همان شتاب لحظه‌ای است. (شیب خط مماس بر نمودار مکان–زمان، سرعت لحظه‌ای است.)

ب) بردار مکان همیشه از مبدأ محور شروع می‌شود و به جایی که جسم در آن لحظه هست می‌رسد. بردار جابه‌جایی اما از مکان آغازی به مکان پایانی کشیده می‌شود و لزوماً از مبدأ شروع نمی‌شود.

پ) در نیم‌دور، ماه نصف یک دایره را می‌پیماید؛ مسافت طی‌شده طول نیم‌دایره، یعنی $\pi r$، است. اما جابه‌جایی آن پاره‌خطی است که دو سر نیم‌دایره را به هم وصل می‌کند، یعنی قطر دایره ($2r$). چون زمان هر دو یکی است:

و چون $\pi r > 2r$، تندی متوسط بیشتر از اندازهٔ سرعت متوسط است.

ت) شتاب متوسط از این رابطه به دست می‌آید:

چون $\Delta t$ همیشه مثبت است، بردار شتاب متوسط هم‌جهت با بردار تغییر سرعت ($\Delta \vec{v}$) است، نه لزوماً هم‌جهت با خود سرعت.