النزوح (المادي)

تشرح هذه المقالة ما هو الإزاحة في الفيزياء. وبالتالي، سوف تكتشف كيفية حساب الإزاحة، وتمرين حل الإزاحة، وأخيرًا، العلاقة بين الإزاحة والمفاهيم الحركية الأخرى.

ما هو الإزاحة في الفيزياء؟

في الفيزياء، الإزاحة هي التغير في موضع الجسم. بمعنى آخر، يتم حساب إزاحة الجسم عن طريق طرح موضعه النهائي من موضعه الابتدائي.

وحدة الإزاحة في النظام الدولي (SI) هي المتر.

رمز الإزاحة هو Δx. ومع ذلك، في الفيزياء، يتم تمثيل الإزاحة أيضًا بالرمز Δr.

ضع في اعتبارك أنه في الفيزياء يوجد فرق بسيط بين متجه الإزاحة ومفهوم الإزاحة. متجه الإزاحة هو المتجه الذي ينتقل من الموضع الأولي للجسم إلى موضعه النهائي. ومن ناحية أخرى، عندما نقول الإزاحة ببساطة، فإننا نشير إلى وحدة متجه الإزاحة، أي المسافة بين الموضع النهائي والموضع الابتدائي.

صيغة السفر

الإزاحة تساوي الفرق بين الموضع النهائي (x _f ) والموضع الأولي ( _xi ). لذلك، في الفيزياء، لحساب إزاحة جسم متحرك، يجب طرح الموضع النهائي للجسم من موضعه الأولي (Δx=x _f -x _i ).

لذا، فإن صيغة حساب الإزاحة في الفيزياء هي كما يلي:

ذهب:

• 

  هو الإزاحة.

• 

  هو الموقف النهائي.

• 

  هو الموقف الأولي.

على سبيل المثال، إذا كان الموضع الأولي لجسم هو x _i = 2 m وكان موضعه النهائي x _f = 7 m، فإن الجسم قد تحرك لأنه تغير موضعه، وبشكل أكثر دقة، تكون إزاحة الجسم Δx = 7 – 2=5م.

السفر والمسافة المقطوعة

يوضح هذا القسم الفرق بين الإزاحة والمسافة التي يقطعها الجسم المتحرك، لأنهما مفهومان فيزيائيان غالبا ما يتم الخلط بينهما.

في الفيزياء، تشير المسافة المقطوعة إلى الطول الذي يقطعه الجسم للانتقال من نقطة إلى أخرى، أي أن المسافة المقطوعة هي المسار الكامل الذي يقطعه الجسم.

إذن، الفرق بين الإزاحة والمسافة المقطوعة هو أن الإزاحة هي الطول بين الموضع الابتدائي والموضع النهائي، ومن ناحية أخرى، المسافة المقطوعة هي الطول الإجمالي الذي تم قطعه للانتقال من الموضع الابتدائي إلى الموضع النهائي.

ومن ثم، فإن المسافة المقطوعة ستكون دائمًا مساوية للإزاحة أو أكبر منها، لذا لا يمكن أن تكون الإزاحة أكبر من المسافة المقطوعة.

مثال ملموس للسفر

بعد أن رأينا تعريف الإزاحة وصيغتها، سنرى مثالًا ملموسًا لكيفية حساب إزاحة الجسم.

• يتحرك جسم متحرك ذهابًا وإيابًا في خط مستقيم ويمر بالمواضع التالية: x ₁ = 2 m، x ₂ = 3 m، x ₃ = 7 m، x ₄ = 5 m، x ₅ = 8 m. احسب الإزاحة والمسافة التي يقطعها الجسم.

من السهل العثور على إزاحة الجسم، ما عليك سوى طرح الموضع النهائي مطروحًا منه الموضع الأولي:

ومن ناحية أخرى، لتحديد المسافة الإجمالية المقطوعة، يجب عليك أولاً حساب المسافة بين كل موضع من المواضع المتوسطة ثم إضافة جميع المسافات المحسوبة. وهكذا نحسب الطول بين كل موضع:

الإزاحة Δx ₃₄ سالبة لأنه عندما يتحرك الجسم من الموضع x ₃ إلى الموضع x ₄ فإنه يتحرك للخلف، وبالتالي فإن الإشارة السالبة تشير فقط إلى أن الجسم يتحرك للخلف. ومع ذلك، لحساب المسافة المقطوعة، علينا ضبط القيمة على موجب؛ لأن هذه المسافة تزيد بمقدار مسافة واحدة عن المسافة التي يقطعها الجسم.

وبالتالي، فإن المسافة الإجمالية المقطوعة تعادل مجموع جميع المسافات بين المواقع المختلفة:

الحركة والسرعة

وأخيرًا، سنرى ما هو الفرق بين الإزاحة والسرعة، حيث أنهما مفهومان فيزيائيان مختلفان ولكنهما مرتبطان رياضيًا.

السرعة هي الكمية التي تشير إلى تغير موضع الجسم بالنسبة للزمن. بمعنى آخر، السرعة هي التغير في الإزاحة لكل وحدة زمنية.

ولذلك فإن الفرق بين الإزاحة والسرعة هو أن الإزاحة تشير إلى تغير الموضع، بينما السرعة تشير إلى تغير الموضع بالنسبة إلى الزمن.

علاوة على ذلك، فإن الإزاحة والسرعة مرتبطان رياضيًا: في الواقع، يتم حساب السرعة من إزاحة الجسم. ويمكنك معرفة كيفية ذلك بالضغط على الرابط التالي: