الفرق بين الازاحة والمسافة

خصائص الإزاحة

النزوح له عدد من الخصائص المهمة ، بما في ذلك:

• ترتبط قيمة الإزاحة التي يقوم بها الكائن بالموضع ، أي نقطة التوقف
• الإزاحة لها اتجاه محدد أو وجهات متعددة بالإضافة إلى مقدار يحدد مقدار الإزاحة.
• النزوح ليس قيمة ثابتة. قد يكون صفرًا إذا ظل الكائن أو الكائن في موضعه.
• يمكن أن يكون الإزاحة سالبة أو موجبة إذا تحرك الجسم يسارًا أو يمينًا من مكان وقوفه ، أو إذا تحرك للأمام أو للخلف.
• لا علاقة لنوع الحركة التي يقوم بها الجسم بالإزاحة. قد يتحرك الجسم نحو نقطة معينة من موضع التوقف بعدة طرق.

يقطع سعد مسافة 6 كيلومترات على دراجته في ساعة واحدة. كم من الوقت سيستغرق السفر 15 كم؟

حدد المسافة

يتم تحديد المسافة بطريقة بسيطة على أنها مقدار أو حجم الإزاحة بين نقطتين ، وهما نقطة البداية التي انطلق منها الجسم ونقطة النهاية التي استقر عندها الجسم. المسافة هي وصف لمقدار صنع كائن أثناء إزاحته.[1]

خصائص المسافة

الخصائص ، بشكل عام ، تعني الأشياء التي تميز المفاهيم عن بعضها البعض. نستعرض هنا الخصائص التي تميز المسافة عن الإزاحة وهي:

• على عكس الإزاحة ، فإن المسافة ليس لها اتجاه محدد ، إنها كمية.
• المسافة بين نقطتين أو موقعين لأي جسم لا تساوي المسافة المقطوعة بينهما بسبب الاختلاف في الاتجاه الذي تم قطعهما فيه.
• تعبر المسافة المقطوعة عن الطول الإجمالي للمسار أو الطريق الذي يتم قطعه بين مكانين أو مكانين.
• المسافة موجبة فقط ، إنها مجرد حجم إجمالي وليس لها اتجاه لأعلى ولأسفل ، للأمام أو للخلف.

الفرق بين الإزاحة والمسافة

سبق أن عرفنا عن تعريف الإزاحة والمسافة وخصائص كل منهما ، وفي ضوء هذا التعريف سنجد الفروق التالية والتي ترد في الجدول التالي:[2]

احسب الإزاحة والمسافة

على الرغم من أن المسافة والإزاحة يرتبطان بالجسم أو الجسم الذي ينتقل من مكان إلى آخر ، إلا أنهما يختلفان في طريقة حسابهما ، فهما يصفان مهمتين وحالتين مختلفتين ويتم حسابهما وفقًا للقوانين التالية التي سنذكرها مع شرحهما .[2]

حاسبة المسافة

لقد عرفنا بالفعل أن المسافة تصف الطريق بالتفصيل ، حيث تشير إلى جميع النقاط التي مر بها الجسم أثناء سيره ، وبالتالي إذا مر الجسم بالنقاط أ ، ب ، ج ، د ، فإن المسافة تكون تحسب بجمع المسافات بين كل نقطتين وفق القانون الآتي:

• المسافة = مجموع المسافات التي قطعها الجسم حتى وصل إلى الوجهة النهائية.
• المسافة = ab + bc + cd

حساب الإزاحة

كما وجدنا سابقًا أن الإزاحة لا تعطي معلومات كافية عن المسار الذي سلكه الجسم ، ولكنها تصف أقصر مسار متبع ، وبالتالي فإن الإزاحة تعتمد فقط على الوجهة الأولية أو الموضع الأولي الذي بدأ منه الجسم ويتم التعبير عنه على النحو التالي: x0 والوجهة النهائية أو الموضع الذي وصلت إليه ويتم التعبير عنها كـ xf أما بالنسبة للإزاحة ، فيتم التعبير عنها بـ ΔX ، حيث أن Δ تسمى دلتا ، ومن أجل الحصول على الإزاحة ΔX ، يجب أن نضيف كلاً من xf و x0 ، لذلك الصيغة الحسابية للإزاحة هي:[2]

• النزوح ΔX = x0 + xf

متى تكون المسافة مساوية للإزاحة

لقد رأينا سابقًا أن الإزاحة والمسافة ليسا متساويين في القيمة ، ولكل منهما أهمية خاصة للجسم أو الكائن من حيث الكمية الاتجاهية للإزاحة والكمية القياسية للمسافة ، ومع ذلك ، هناك حالة واحدة فقط يكون فيها الإزاحة والمسافة متساويان عندما يتحرك الجسم في خط مستقيم وفي اتجاه ثابت بين نقطتين فقط بدون العودة الأولى التي تحرك منها ، وكمثال توضيحي ، دعنا نفترض أن شخصًا يجلس في حافلة ويتحرك من المقعد الأمامي في مقدمة الحافلة ويجلس ويستقر في المقعد الخلفي ، ثم نقول أن الإزاحة والمسافة لهذا الشخص متساوية ، ولكن إذا عاد الشخص من المقعد الخلفي وجلس مرة أخرى في المقعد الأمامي فهذا قيمة المساواة بين المسافة والإزاحة سوف تنخفض.[3]

خلال فترة ساعة واحدة ، تكون الإزاحات الزاوية لعقرب الساعات وعقرب الدقائق متساوية

أمثلة على الإزاحة والمسافة

لتبسيط عملية شرح الإزاحة والمسافة ، سندعم تعريفاتنا بأمثلة توضيحية تتضمن استخدام القوانين الحسابية الخاصة بكل منهما لتأكيد فهمنا لهاتين الحالتين.[3]

المثال الأول

إذا كان لدينا قطار سريع ينطلق يوميًا من وسط العاصمة إلى المنطقة الشمالية ويتوقف خلال مساره عند نقطتين أو نقطتين للراحة واستقبال ركاب جدد. إذا سافر من نقطة البداية إلى المحطة الأولى 87 كم ، ومن المحطة الأولى إلى الثانية يسافر 91 كم ، ومن المحطة الثانية إلى نقطة النهاية الشمالية 89 كم. ما هي المسافة الإجمالية التي قطعها القطار؟

الحل: نضيف المسافات التي يقطعها القطار بين كل نقطتين حتى وصوله إلى وجهته النهائية ، فالحل هو:

• المسافة المقطوعة = مجموع المسافات التي قطعها الجسم حتى وصل إلى الوجهة النهائية.
• العداد = 87 + 91 + 89 = 267 كم.

المثال الثاني

يسافر شخص مسافة 250 كيلومترًا شمال مكان إقامته ، وفي الطريق تذكر أنه كان عليه أن يصطحب صديقه معه في هذه الرحلة ، وكان عليه أن يعود 105 كيلومترات إلى الجنوب ليصطحب صديقه ، فما هو إزاحة جسد هذا الشخص؟

الحل: يتم تطبيق معادلة الإزاحة ونعوض بقيمة الموضع الأولي x0 = 250 ، ونعوض بقيمة الموضع النهائي الذي استقر فيه الجسم xf = 105 ثم الإزاحة ΔX تساوي:

• ΔX = 250-105 = 145

المثال الثالث

ذهب الطالب إلى المدرسة التي تبعد 150 مترًا عن منزله ، ثم عاد إلى المنزل في نهاية اليوم. إلى أي مدى سافر؟ ما هو حجم النزوح للطالب؟ ومتى تكون المسافة مساوية للإزاحة؟

• الجواب 1: المسافة التي يقطعها هي مجموع المسافة من المنزل إلى المدرسة والعودة ، وبالتالي فإن المسافة = 150 + 150 = 300 متر.
• الجواب 2: تم إزاحة الجسم من المنزل إلى المدرسة ثم عاد إلى المنزل بمعنى أنه عاد إلى نقطة البداية وبالتالي فإن الإزاحة = 150-150 = 0 م.
• الجواب 3: المسافة تساوي الإزاحة عندما يصل الطالب من المنزل إلى المدرسة ويبقى هناك ، أي أن المسافة المقطوعة هي 150 = إزاحة الجسم 150.

بهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان الفرق بين الإزاحة والمسافة ومن خلالها تعرفنا على تعريف الإزاحة والمسافة بخصائص كل منهما ، وكذلك توضيح الفروق المهمة بينهما وتعزيز فهم قوانينها الحسابية بأمثلة توضيحية.