فيديو السؤال: المسافة والإزاحة الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أبحرت سفينة مسافة 7.5 كيلومترات غربًا، ثم 10 كيلومترات شرقًا. ما المسافة التي تحركتها السفينة؟ ما الإزاحة الكلية للسفينة في اتجاه الغرب من موضع انطلاقها؟

يدعونا هذا السؤال إلى استكشاف الفرق بين المسافة والإزاحة. يتكون هذا السؤال من جزأين. يطلب الجزء الأول إيجاد المسافة التي تحركتها السفينة. ويطلب الجزء الثاني من السؤال إيجاد الإزاحة الكلية للسفينة في اتجاه الغرب من موضع انطلاقها. لنبدأ برسم رحلة السفينة.

دعونا نتخيل أن السفينة تبدأ رحلتها من هذا الموضع المشار إليه بالرمز ‪𝑥‬‏. يخبرنا السؤال أن السفينة تبحر أولًا 7.5 كيلومترات في اتجاه الغرب. وعلمنا أن السفينة تبحر بعد ذلك 10 كيلومترات في اتجاه الشرق. وهكذا، لدينا شكل يوضح حركة السفينة من بداية رحلتها إلى نهايتها. بالرجوع إلى السؤال، نجد أن الجزء الأول الذي علينا الإجابة عليه يطلب إيجاد المسافة التي تحركتها السفينة. علينا أن نتذكر أن المسافة تعرف بأنها طول المسار المقطوع بين موضعين.

إذن، لنلق نظرة على المسار الذي تقطعه السفينة. يتكون هذا المسار من جزأين. أولًا، تقطع السفينة 7.5 كيلومترات في اتجاه الغرب، ثم تقطع 10 كيلومترات في اتجاه الشرق. إذن، الطول الكلي لهذا المسار أو بعبارة أخرى المسافة التي تحركتها السفينة تساوي 7.5 كيلومترات زائد 10 كيلومترات. بحساب المجموع، نجد أن المسافة التي تحركتها السفينة تساوي 17.5 كيلومترًا. وهذه هي إجابة الجزء الأول من السؤال.

يطلب منا الجزء الثاني من السؤال الإزاحة الكلية للسفينة في اتجاه الغرب. تذكر أن الإزاحة تعرف بأنها المسافة المستقيمة بين موضع بداية حركة الجسم وموضع نهاية حركته، وأن الإزاحة تشمل اتجاه المسافة. بالرجوع إلى الشكل، يمكننا أن نلاحظ أننا حددنا بالفعل موضع بداية حركة السفينة وموضع نهاية حركتها. وبذلك، يمكننا إضافة الإزاحة إلى هذا الشكل كما يأتي.

هذا السهم الأزرق الذي رسمناه يمتد من موضع البداية إلى موضع النهاية. لاحظ أن هذا السهم الأزرق يشير إلى الشرق. لكن إذا نظرنا مرة أخرى إلى السؤال، فسنجد أنه يطلب الإزاحة الكلية في اتجاه الغرب. لكن هذا لا يمثل مشكلة. ما زال بإمكاننا إيجاد إزاحة السفينة في اتجاه الغرب. بما أن الشرق والغرب اتجاهان متعاكسان، فيمكننا التفكير فيهما باعتبارهما محورًا؛ حيث تكون نقطة الصفر هي الموضع الذي تبدأ عنده السفينة حركتها، ويشير الغرب في اتجاه والشرق في الاتجاه الآخر. ومن هذا المنطلق، يمكننا التفكير في الشرق باعتباره سالب الغرب.

لكي نحسب الإزاحة الكلية للسفينة في اتجاه الغرب، علينا أن نأخذ المسافة التي تقطعها في اتجاه الغرب، ثم نطرح منها المسافة التي تقطعها في اتجاه الشرق. تذكر أننا قلنا إن الشرق في الأساس هو سالب الغرب. المسافة التي تقطعها السفينة في اتجاه الغرب تساوي 7.5 كيلومترات. نطرح منها المسافة التي تقطعها السفينة في اتجاه الشرق، وهي 10 كيلومترات. إذا أجرينا عملية الطرح هذه، فسنحصل على سالب 2.5 كيلومتر. إذن، نقول إن الإزاحة الكلية للسفينة تساوي سالب 2.5 كيلومتر في اتجاه الغرب، وهو ما يعادل القول إن إزاحتها تساوي موجب 2.5 كيلومتر في اتجاه الشرق.

يجب أن نلاحظ أننا عندما عرفنا الإزاحة، قلنا إنها تتضمن اتجاهًا أيضًا. لكننا لا نحتاج إلى ذكر الاتجاه في الإجابة؛ لأن الاتجاه مدرج ضمنيًّا في السؤال الذي يطلب منا إيجاد الإزاحة في اتجاه الغرب. إذن، إجابة الجزء الثاني من السؤال هي أن الإزاحة الكلية للسفينة في اتجاه الغرب من موضع انطلاقها تساوي سالب 2.5 كيلومتر.