نسخة الفيديو النصية
إذا قطعت مسافة في خط مستقيم، فأي من الآتي صواب؟ هل هو الخيار أ: المسافة المقطوعة تساوي مقدار الإزاحة على طول الخط المستقيم؟ أم ب: تصبح المسافة كمية متجهة؟
يطلب منا هذا السؤال وصف مسافة في خط مستقيم بدلالة الإزاحة. تذكر تعريف المسافة. المسافة التي يقطعها الجسم هي طول المسار المقطوع بين نقطتي بداية ونهاية حركة الجسم.
في هذه الصورة، يتحرك الجسم خمسة أمتار. خمسة هنا مجرد عدد اخترناه. كان بإمكاننا اختيار أي عدد موجب. كما أن هذا التعريف للمسافة لا يذكر أي اتجاه. وذلك لأن المسافة كمية قياسية وليست كمية متجهة. والكمية القياسية لها مقدار لكن ليس لها اتجاه. في هذا المثال، خمسة أمتار هو مقدار المسافة المقطوعة.
على عكس المسافة، فإن الإزاحة كمية متجهة. والكمية المتجهة لها مقدار واتجاه. لنتذكر تعريف الإزاحة. إزاحة الجسم هي مسافة الخط المستقيم من نقطة إلى أخرى. واتجاه الإزاحة محدد. إنه الاتجاه من نقطة إلى نقطة أخرى على خط مستقيم. في هذا المثال المصطنع، يتحرك الجسم خمسة أمتار من اليسار إلى اليمين؛ لذلك يكون اتجاه الإزاحة إلى اليمين.
إذن إذا تحرك جسم في خط مستقيم، فهل هذا يعني أن المسافة المقطوعة تصبح كمية متجهة كما ينص الخيار ب؟ كلًّا، لا يعني ذلك. حتى إذا قطع الجسم مسافة معينة وتحرك على طول خط مستقيم خلال مساره، فإن المسافة لا تخبرنا من أين تحرك الجسم، ولا إلى أين تحرك. إذا تحرك جسم مسافة على طول خط مستقيم أفقي، فمن الممكن أن يكون قد تحرك إلى اليسار أو اليمين. والمسافة المقطوعة يمكن أن تكون في أي من الاتجاهين. ولا يمكن معرفة ذلك لأن المسافة لا تحدد الاتجاه. لذا نرفض الخيار ب.
ينص الخيار أ على أنه بالنسبة إلى جسم يتحرك في خط مستقيم، فإن المسافة المقطوعة على طول الخط المستقيم تساوي مقدار الإزاحة. وقد ذكرنا أن الإزاحة هي مسافة الخط المستقيم من نقطة إلى نقطة أخرى. ونلاحظ من ذلك أنه إذا تحرك جسم من نقطة إلى نقطة أخرى في خط مستقيم، فإن مقدار إزاحة الجسم يساوي طول الخط المستقيم بين النقطتين. وطول الخط هو مقدار المسافة التي يقطعها الجسم. نلاحظ أن الخيار أ صحيح؛ ومن ثم فإننا نقبل الخيار أ.
بالمعنى الدقيق للكلمة، هذا ليس صحيحًا دائمًا. إن الجسم الذي يتحرك على طول خط مستقيم يمكن أن يعكس اتجاهه. وإذا عكس الجسم اتجاهه، فيمكن أن يتحرك على طول الخط المستقيم في كلا الاتجاهين. ولكن بالنسبة إلى جسم لا يعكس اتجاهه، فهذه هي الحالة التي يساوي فيها مقدار إزاحة الجسم المسافة التي يقطعها الجسم.
