الإزاحة والمساحة المقطوعة: ما هي التمارين

الإزاحة و الفضاءسافرت ترتبط بكميات فيزيائية ولكن مختلفة. بينما الإزاحة أ حجم ناقلات المادية، الفضاء الذي يتم السفر فيه هو عدد قياسي. الإزاحة هي مقدار المتجه الذي يربط بين المواضع النهائية والأولية للمركبة الجوالة ، في حين أن المساحة التي يتم قطعها هي مجموع كل عمليات الإزاحة الخطية للمركبة الجوالة.

نرى أيضا: الميكانيكا - مجال الفيزياء الذي يدرس حركة الأجسام

الإزاحة

النزوح هو أ عظمةالمتجه والتي يمكن حسابها من الفرق بين كميتين متجهتين أخريين: الموضع النهائي (S_F) وموقف البداية (S.₀) قطعة أثاث. بمعنى آخر ، إزاحة الجسم يعادل المسافةبين هذين الموقفينلذلك ، إذا تحرك هذا الجسم وعاد إلى نفس الموضع الذي بدأ منه ، فإن إزاحته ستكون خالية.

انظر إلى الشكل أدناه ، حيث يمكنك رؤية نقطتين ، S._F و S._0. السهم الذي يربط بين هاتين النقطتين هو ما نسميه المتجهالإزاحة.

السهم الأحمر ، الذي يربط أ ب ، هو متجه الإزاحة. في الخطوط الزرقاء ، يمكنك رؤية المساحة مغطاة.

يخبرنا معامل متجه الإزاحة (ΔS) ما هي المسافة بين نقطة بداية ونقطة وصول العربة الجوالة. يمكن الحصول على هذه المسافة من خلال قيم مكونات متجه الإزاحة. في حالة حدوث إزاحة في اتجاهين (x و y) ، يمكن الحصول على معامل ناقل الإزاحة من

نظرية فيثاغورس. الوضع في هذه الحالة مشابه لما ندرسه في الرياضيات عن المسافة بين نقطتين.

هناك طريقة أخرى للحساب وهي إضافة متجهات الإزاحة المختلفة التي تؤدي إلى الإزاحة الناتجة. في الشكل أدناه ، يمكننا أن نرى سهمين ، د₁ وبناءا على₂، والتي تمثل حالتين مختلفتين من الإزاحة.

مجموع ناقلات الإزاحة د₁ وبناءا على₂ يعادل المسافة بين المواضع النهائية (S_F) والأولية (S.₀).

صيغة النزوح

الصيغة المستخدمة لحساب الإزاحة بسيطة وتتكون من المسافة بين نقطتين.

س_F - المركز النهائي

س₀ - وضعية الانطلاق

يمكن أيضًا الحصول على الإزاحة باستخدام نظرية فيثاغورس ، إذا كنا نعرف بالفعل حجم مكوني x و y لمتجه الإزاحة.

نظرةأيضا:كيف تجري العمليات مع النواقل؟

اجتازوا الفضاء

سافر الفضاء هو العظمة العددية، على عكس الإزاحة. المسافة أو المسافة المقطوعة هي مجموع وحدات كل إزاحة مستقيمة تؤدي إلى الإزاحة الكلية للجسم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن حساب المسافة المقطوعة عن طريق جمع جميع المسافات التي يقطعها الجسم للوصول إلى الموضع النهائي. غالبًا ما يُطلق على الفضاء الذي يتم السفر إليه الإزاحةتسلق.

نرى أيضا: نصائح بشأن حل تمارين الكينماتيكا

تمارين على الإزاحة والمساحة المقطوعة

السؤال رقم 1 - لتنفيذ الولادات الصباحية ، يتحرك موظف توصيل الجرائد وفقًا للشكل أدناه. يمثل كل مربع محكمة طول ضلعه 150 م.

أوجد المسافة التي قطعها ساعي البريد وإجمالي إزاحته بقيم تقريبية.

أ) 450 م و 450 م

ب) 450 و 474 م

ج) 150 م و 300 م

د) 300 م و 150 م

القرار:

للعثور على المساحة المغطاة ، ما عليك سوى إضافة جوانب الكتل التي غطاها ساعي البريد ، مما ينتج عنه 450 مترًا. الإزاحة ، بدورها ، تتطلب منا حساب وتر المثلث في الشكل ، والذي يتزامن مع حجم متجه الإزاحة. لذلك ، نستخدم ملف نظرية فيثاغورس:

بناءً على الحساب ، فإن الإجابة الصحيحة لهذا التمرين هي حرف الباء.

السؤال 2 - سيارة فورمولا 1 تسير في دائرة مغلقة يبلغ طولها 5.5 كيلومتر مع العلم أنه خلال السباق الكامل ، تكمل السيارة 20 لفة على هذا المسار ، وتحديد المساحة المقطوعة وإزاحة تلك السيارة أثناء السباق الكامل.

أ) 0 كم و 110 كم

ب) 110 كم و 0 كم

ج) 55 كم و 55 كم

د) 0 كم و 55 كم

القرار:

تبلغ المساحة الإجمالية التي تغطيها سيارة الفورمولا 1 110 كيلومترات ، حيث تكمل 20 لفة على مسار 5.5 كيلومتر. الإزاحة ، بدورها ، لاغية ، لأن السيارة تعود إلى نفس المكان الذي بدأ فيه السباق ، لذا فإن البديل الصحيح هو حرف الباء.

بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/deslocamento-e-espaco-percorrido.htm