الحركة في بُعد واحد
يمكن تعريف الحركة في بُعد واحد (بالإنجليزية: Motion in one dimension) في الفيزياء بأنها حركة الجسم على طول خط مستقيم، وهي تتضمن حدوث تغيير في موضع الجسم بالنسبة لنقطة مرجعية معينة مع مرور الزمن، دون حدوث أي تغيير في اتجاه حركة الجسم، حيث يتم وصف هذا النوع من الحركة باستخدام إحدى الإحداثيات فقط، أي أن الجسم يتحرك على طول المحور x فقط، أو على المحور y فقط.[١][٢][٣]
المفاهيم الرئيسية المتعلقة بحركة الجسم في بُعد واحد
فيما يأتي توضيح لأهم المفاهيم المتعلقة بحركة الجسم في بُعد واحد، حيث تتضمن الحركة في بعد واحد حركة الجسم على طول خط مستقيم، وتستخدم المفاهيم الرئيسية الآتية، مثل الموضع والمسافة والسرعة القياسية والسرعة المتجهة والتسارع لوصف وتحليل هذه الحركة:[١][٢][٣]
موضع الجسم المتحرك
يعرف موضع الجسم (بالإنجليزية: Position) بأنه موقع الجسم على طول الخط المستقيم، بالنسبة لنقطة المرجع التي تم اختيارها، وعادة ما يتم اعتبار نقطة المرجع هي نقطة الأصل على المستوى البياني (x = 0)، إلا أنها يمكن أن تكون أي نقطة أخرى على الخط.
الإزاحة
يمكن تعرف الإزاحة (بالإنجليزية: Displacement) بأنها التغيير في موضع الجسم، ويمكن تعريفها أيضًا بأنها أقصر مسافة بين نقطة بداية حركة الجسم ونقطة نهاية حركته، وتجدر الإشارة إلى أن الإزاحة تعد كمية متجهة، أي أنها تمتلك مقدارًا معينًا، وهو المسافة التي قطعها الجسم المتحرك من نقطة البداية إلى نقطة النهاية، وتمتلك اتجاهًا أيضًا، وهو يكون إما إيجابيًا أو سلبيًا، بحيث يشير إلى اتجاه حركة الجسم، ويتم حساب الإزاحة من خلال استخدام العلاقة الرياضية الآتية:
الإزاحة (Δx) = الموضع النهائي (xf) - الموضع الابتدائي (xi)
المسافة
تعرف المسافة (بالإنجليزية: Distance) بأنها طول المسار الإجمالي الذي قطعه الجسم المتحرك أثناء حركته، وهي تعتبر كمية قياسية غير متجهة على عكس الإزاحة، أي أنها تكون عبارة عن طول المسار الفعلي الذي قطعه الجسم المتحرك دون الاهتمام باتجاه حركته، ولذلك فهي تكون إيجابية دائماً.
السرعة القياسية
يمكن تعرف السرعة القياسية (بالإنجليزية: Speed) بأنها مقدار المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك مقسومة على الزمن الذي استغرقه الجسم لقطع هذه المسافة، أي أنها تشير إلى مدى سرعة الجسم بغض النظر عن اتجاه حركته، ويتم حسابها عن طريق قسمة المسافة المقطوعة على الزمن المستغرق، وفقًا للعلاقة الرياضية الآتية:
السرعة = المسافة / الزمن.
السرعة المتجهة
يمكن تعريف السرعة المتجهة (بالإنجليزية: Velocity) بأنها مقدار واتجاه سرعة الجسم المتحرك عند لحظة زمنية معينة، وهي تعتبر كمية متجهة؛ لأنها تتضمن كلاً من مقدار سرعة الجسم واتجاه حركته كذلك، ويمكن تعريفها أيضًا بأنها معدل تغيير الإزاحة مع مرور الزمن، ويتم حسابها باستخدام العلاقة الرياضية الآتية:
السرعة المتجهة = معدل التغير في الإزاحة / معدل التغير في الزمن.
التسارع
يعرف التسارع (بالإنجليزية: Acceleration) بأنه معدل تغيير سرعة الجسم مع مرور الزمن، وهو أيضًا كمية متجهة، أي أنه يشير إلى اتجاه التغيير في سرعة الجسم المتحرك، حيث يعني التسارع الإيجابي أن الجسم يتسارع أو تزيد سرعته مع مرور الزمن، أما التسارع السلبي، فيعني أن الجسم يتباطأ، أو تقل سرعته مع مرور الزمن، ويتم حساب التسارع باستخدام العلاقة الرياضية الآتية:
التسارع = التغيير في السرعة / التغير في الزمن.
المراجع
- ^ أ ب "Motion in One Dimension", byjus, Retrieved 24/7/2023. Edited.
- ^ أ ب "Motion in One Dimension", 2.tntech, Retrieved 24/7/2023. Edited.
- ^ أ ب "Motion in One Dimension", studysmarter.co, Retrieved 24/7/2023. Edited.
