قانون-الإزاحة

الفيزياء

تعد الفيزياء واحدة من أقدم التخصصات الأكاديمية والتي تعني باللغة اللاتنية بمعرفة الطبيعة أي أنها العلوم الطبيعية المهتمة بدراسة حركة وسلوك الأجسام عبر الزمان والمكان والمواضيع المتعلقة بالطاقة والقوة، كما أنها تعد من التخصصات العلمية المهتمة بشكل أساسي بفهم الكون، ويذكر بأن خلال القرون القديمة كانت الفيزياء جزءًا من الفلسفة الطبيعية ولكن بعد حدوث الثروة العلمية أصبحت الفيزياء مرتبطة بمجالات البحث المتعددة كالفيزياء الحيوية والكيمياء الكمومية، كما يعد التقدم في علم الفيزياء هو التقدم في التقنيات فعلى سبيل المثال أدى فهم الكهرومغناطيسية والفيزياء النووية إلى تطوير منتجات جديدة أحدثت تغييرًا جذريًا في المجتمعات كالتلفاز والحواسيب والأجهزة المنزلية والأسلحة النووية، وسيذكر هذا المقال قانون الإزاحة في الفيزياء.^[١]

الإزاحة

تعرف الإزاحة بأنها تغيير جسم ما من موضعه مع الأخذ في الاعتبار نقطة البداية والنهاية، أي أن إزاحة جسم ما لا تعني المسار الذي سلكه الجسم لتغيير موضعه؛ بل المسافة من نقطة البداية إلى النهاية، وكمثال لفهم الإزاحة يتم تحديدها من خلال رسم سهم مستقيم من نقطة البداية إلى النقطة التي توقف فيها الجسم عن الحركة، حيث يسمى هذا السهم في الفيزياء بالمتجه، ويذكر بأنّ الإزاحة كمية متجهة يعبر عنها بمقدار واتجاه، ومن ناحية أخرى يتم الخلط بين مفهومي الإزاحة والمسافة على الرغم من الاختلاف بينهما، فالمسافة هي المسار الذي يسلكه جسم ما لتغيير موضعه بدون تحديد نقطتي البداية والنهاية، كما أنّ المسافة تعد كمية قياسية أي يعبر عنها بمقدار فقط.^[٢]

قانون الإزاحة

بعدما تمت الإشارة إلى مفهوم الإزاحة، يمكن القول بأنّه يعبر عنها رياضيًا بالعلاقة الآتية: الإزاحة=الموقع النهائي للجسم− الموقع الابتدائي للجسم، ويعبر عن ذلك بالرموز كالآتي: Δس=س₂ −س₁، حيث إنّ الرمز Δس يشير إلى الإزاحة والرمز س₁ إلى الموقع الابتدائي للجسم بينما يشير الرمز س₂ إلى الموقع النهائي للجسم، وسيتم ذكر بعض الأمثلة للتطبيق على قانون الأزاحة فيما يأتي:^[٣]

• إذا تحركت معلمة أثناء الشرح على السبورة من يسار السبورة بمسافة مقدارها 1.5م إلى يمينها عند مسافة مقدارها 3.5 م وطُلب إيجاد الإزاحة فإنه وبالتطبيق على العلاقة السابقة: Δس=س₂ −س₁ يتبين أن Δس=3.5 −1.5 = +2.0م.
• إذا كان هناك طائرة تتحرك أثناء إقلاعها من اليمين بمسافة مقدارها 6.0 م إلى اليسار بمسافة مقدارها 2.0 م وطُلب إيجاد الإزاحة فإنه وبالتعويض على قانون الإزاحة يتبين أن :Δس=2.0 −6.0 = – 4.0م.
• إذا كان هناك أربعة أجسام تتحرك معًا على نفس المستوى، حيث إنّ الجسم أ تحرك من موقع 0 م إلى 7 م، بينما تحرك الجسم ب من 12م إلى 7م وتحرك الجسم ج من 2 م إلى 10م بينما يتحرك الجسم ز من 9 م إلى 5 م، وطُلب إيجاد الإزاحة لكل من هذه الأجسام، وبالتطبيق على قانون الإزاحة لكل جسم على حدة أعلاه نجد أن: Δس للجسم أ=7−0=+7م و Δس للجسم ب=7−12=−5م وΔس للجسم ج=10−2=+8م، بينما Δس للجسم ز=5−9=−4م.

المراجع[+]

1. ↑ "Physics ", www.wikiwand.com, Retrieved 13-01-2019. Edited.
2. ↑ "Distance and Displacement in Physics: Definition and Examples", study.com, Retrieved 13-01-2019. Edited.
3. ↑ "What is displacement?", www.khanacademy.org, Retrieved 13-01-2019. Edited.