قانون المسافة في الفيزياء

المسافة

تعرّف المسافة بأنّها مدى بُعد جسمين أو نقطتين عن بعضهما البعض، ووحدة قياسها هي المتر وفي معظم الحالات تكون المسافة من النقطة أ إلى النقطة ب مساوية للمسافة من ب إلى أ، وتعرف بصورة أدق بأنها طول المسار المقطوع بين نقطتين، وهناك ما يسمى بالمسافة الإقليدية وهي طول أقصر مسار بين نقطتين ويمكن قياسها في حال عدم وجود عقبات، كما تعرف المسافة الجيوديسية بأنّها طول أقصر مسار بين نقطتين على سطح كرة مثل مسافة دائرة كبيرة على طول منحنى الأرض، وهذا المقال سوف يتحدث عن قانون المسافة في الفيزياء.^[١]

الفرق بين المسافة والإزاحة

عند الحديث عن قانون المسافة في الفيزياء لا بدّ من الحديث عن الفرق بين المسافة والإزاحة فكما يبدو أنّهما متشابهين في المصطلحات ولكن في الفيزياء تم توضيح الفرق بينهما كالأتي: مسافة حركة جسم في بعد واحد تساوي مجموع أطوال المسار لكل أجزاء الحركة، حيث أنّ طول كل مسار أكبر من الصفر^[٢]، فهي مقدار الأرض التي يغطيها جسم ما بغض النظر عن الموقع الابتدائي أو النهائي له، وهي كمية قياسية؛ أيّ أنّ ليس لها اتجاه فهي توصف بمقدار فقط^[٣]، فمثلًا عند تسابق رياضيين في مسار مستقيم بطول 200 متر ثم عودتهما إلى نفس النقطة التي انطلقا منها، فإنّ المسافة الإجمالية التي قطعها كل رياضي هي 200 * 2 = 400 م.^[٢]

أمّا الإزاحة لجسم ما فتساوي طول أقصر مسار بين النقطة الأولى والنقطة النهائية، وهي كمية متجهة؛ أيّ أنّها توصف بمقدار واتجاه، وعند حساب الإزاحة لحركة جسم في بعد واحد فإزاحة جسيم في حركة دائرية تكون صفر عندما يعود مرة أُخرى إلى نقطة البداية.

الإزاحة = الموقع النهائي - الموقع الإبتدائي.^[٢]

حيث أنّه وعند حساب الإزاحة يجب الأخذ بعين الإعتبار الموقع الابتدائي والنهائي لحركة هذا الجسم، ولا يأخذ قياس الإزاحة في الاعتبار المسار الذي سلكه الجسم لتغيير موقعه، وأسهل طريقة لتوضيح معنى الإزاحة هي تحديد موقع بدء الجسم ورسم سهم مستقيم من هذه النقطة إلى النقطة التي توقف عندها عن الحركة، وفي الفيزياء يسمى هذا السهم "متجه" وطوله يتوافق مع مقدار أو حجم الحركة والسهم يشير إلى اتجاه الحركة.^[٣]

قانون المسافة في الفيزياء

من أهم العلاقات في الفيزياء هي العلاقة بين السرعة والمسافة، وعلى افتراض أنّ جسم بدأ بالحركة من النقطة أ فحركته تعني أنّ موقعه تغيّر بالنسبة لنقاط ثابتة معينة، وبشكل عام يمكن القول بأنّ المسافة إما أكبر أو تساوي الإزاحة لجسم ما، إذ لا يمكن للإزاحة أنّ تكون أقل من المسافة.^[٤]

ومن أسئلة الفيزياء المعروفة هي تحديد السرعة، المسافة أو الوقت الذي استغرقه الجسم لكي يتحرك من مكان إلى أخر وذلك بوجود قيمة اثنين من المتغيرات الأُخرى، وهذه الأسئلة مثيرة للاهتمام لأنّها تصف الحالات الأساسية التي تحدث بانتظام لكثير من الناس، فعلى سبيل المثال لو طُلب إيجاد المسافة التي قطعتها سيارة خلال 15 دقيقة، إذا كانت تسير بسرعة ثابتة تساوي 75 كيلومتر/ساعة، فإنه وعندما تكون السرعة ثابتة أو متوسطة يتم التعبير عن علاقتها بالمسافة والزمن، واستخلاص قانون المسافة في الفيزياء كالآتي:^[٥]

السرعة= المسافة/ الزمن.

أو:

المسافة=السرعة*الزمن.

المراجع[+]

1. ↑ "Distance ", www.wikiwand.com, Retrieved 27-07-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} "Position, Path Length and Displacement", www.toppr.com, Retrieved 28-07-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Distance and Displacement in Physics: Definition and Examples", study.com, Retrieved 28-07-2019. Edited.
4. ↑ "Distance/Speed Relation", www.toppr.com, Retrieved 28-07-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Speed, Distance, and Time", brilliant.org, Retrieved 28-07-2019. Edited.