ماذا يعني قولنا أن إزاحة جسم تساوي صفر؟

1 إجابة واحدة

تُعرّف الإزاحة بأنها أقصر مسافة بين موضع بداية حركة الجسم وموضع نهاية هذه الحركة، الإزاحة كمية متجهيه (أي تعيّن بالمقدار والاتجاه)، وتمثّل عن طريق رسم سهم يصل بين الموضع البدائي والموضع النهائي للجسم، وهي مستقلة عن المسار الذي سلكه الجسم.

هنا لا بدّ من توضيح الفرق بين كلٍّ من المسافة والإزاحة في علم الفيزياء، فالمسافة هي حجم المسافة الفعلية المقطوعة أو هي الطول الإجمالي للمسار الذي اتّخذ بين الموضعين، بينما الإزاحة تأخذ فقط المسار المباشر أي كأقصر خط مستقيم بين الموضعين، وتتعين الإزاحة بكمية الانتقال واتجاهه، فمن الممكن أن تمشي مسافة  150 متر ذهاباً وإياباً وفي النهاية تبقى في نفس المكان.

إذا تحرك كائن ما بالنسبة إلى موضع مرجعي أو نقطة مرجعية (الموضع المرجعي هو كائن ما ثابت بالنسبة للجسم المتحرك) -على سبيل المثال، بفرض أنّ التلميذ انتقل إلى اليمين بالنسبة إلى الطاولة الخشبية، أو إذا تحرك الشخص باتجاه الجزء الخلفي من القطار- فإن مكان الكائن يتغير بالنسبة إلى الموضع المرجعي. يُعرّف هذا التغيير في الموضع باسم الإزاحة أو الانتقال. تشير كلمة الإزاحة إلى أن الجسم قد تحرك، أو تغير موضعه بالنسبة إلى الموضع المرجعي.

وتعطى الإزاحة بالعلاقة الآتية:

Δx=xf​−x0

حيث أن الرموز تعبر عن ما يأتي:

Δx : مقدار الإزاحة الكليّة.

xf​: الموضع النهائي للجسم بعد الحركة.

x0: الموضع البدائي للجسم قبل الحركة.

الإزاحة يمكن أن تكون موجبة، أو سالبة، أو معدومة عند تحرك جسم ما.

بفرض أنّ الموضع الأولي للجسم بالنسبة إلى موضع مرجعي كان على بعد 1.5 متر منه، وتحرك ليصبح على بعد 3.5  متر منه  فتكون الإزاحة 3.5-1.5=2  متر وبالتالي مقدار الإزاحة موجب هنا، ولكن بفرض أن الجسم على بعد 1.5 متر من موضع مرجعي ما، وتحرك ليصبح على بعد 1 متر من هذا الإطار فتكون مقدار الإزاحة في هذه الحالة 1-1.5=-0.5 متر و هنا مقدار الإزاحة سالب .

ولكن هل من الممكن أن تكون الإزاحة معدومة بالرغم من تحرك الجسم ؟

عندما يتحرك جسم لابد من وجود مسافة مقطوعة، ولكن الانزياح يمكن أن يكون معدوماً، وهذا المثال لتوضيح هذه الفكرة، بفرض وجود جسم في الموضع A، و وبفرض أن  A هي موضع مرجعي لهذه الحركة وانتقل هذا الجسم باتجاه الموضع B ، المسافة المقطوعة بين النقطتين هي 7متر، ويكون الانزياح الناتج عن هذا الانتقال هو+7 متر، وبفرض أن هذا الجسم عاد للانتقال من  B باتجاه النقطة A تكون المسافة المقطوعة في هذه الحركة هي 7 متر، لكن الانزياح الناتج عن هذه الحركة هو -7 متر فتكون المسافة الإجمالية المقطوعة هي 7=7=14 متر، أما الانزياح الإجمالي الناتج عن هذه الحركة معدوم، لأن +7-7=0 متر، حيث أن الجسم عاد إلى نفس المكان الذي بدأ الحركة منه. فإزاحة الجسم تكون معدومة عندما لا يغير الجسم موضعه أثناء الحركة ولكن  هذا لا يعني أنه لم يقطع مسافة.

ممّا تقدم نستنتج أنه في علم الفيزياء لا يجوز ذكر فكرة الإزاحة بدون التركيز على فكرة الاتجاه، فهما مفهومان مترابطان، وانعدام الإزاحة يعني انعدام الانتقال من موضع بداية الحركة بغض النظر عن المسافة المقطوعة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ماذا يعني قولنا أن إزاحة جسم تساوي صفر؟"؟