سار طالب ٤٠ مترا في اتجاه الشرق ثم عاد ٤٠ مترا في اتجاه الغرب فوصل إلى نقطة البداية نفسها ما مقدار إزاحته؟ أ ٨٠ مترا ب ٤٠ مترا ج صفر متر د ٢٠ مترا
يبحث الطلاب عن إجابة سؤال «سار طالب 40 مترًا في اتجاه الشرق، ثم عاد 40 مترًا في اتجاه الغرب فوصل إلى نقطة البداية نفسها، ما مقدار إزاحته؟»، والذي يقيس مدى فهم مفهوم الإزاحة والفرق بينها وبين المسافة التي يقطعها الجسم أثناء الحركة.
ويتطلب السؤال تحديد موضع الطالب في نهاية الحركة ومقارنته بموضعه عند بداية الحركة، للوصول إلى قيمة الإزاحة الصحيحة.
ما إجابة سؤال ما مقدار إزاحة الطالب؟
جاءت اختيارات السؤال على النحو التالي:
أ- 80 مترًا.
ب- 40 مترًا.
ج- صفر متر.
د- 20 مترًا.
وتتمثل الإجابة الصحيحة في:
ج- صفر متر.
لماذا تساوي إزاحة الطالب صفرًا؟
تعرف الإزاحة بأنها كمية متجهة تعبر عن التغير في موضع الجسم من نقطة البداية إلى نقطة النهاية، ولذلك فإن تحديد الإزاحة لا يعتمد فقط على طول المسار الذي قطعه الجسم، وإنما على الفرق بين موضع البداية وموضع النهاية واتجاه الحركة.
وفي السؤال، تحرك الطالب مسافة 40 مترًا في اتجاه الشرق، ثم عاد مسافة 40 مترًا في اتجاه الغرب، ليصل مرة أخرى إلى نقطة البداية نفسها.
وبما أن نقطة البداية هي نفسها نقطة النهاية، فلا يوجد تغير في موضع الطالب بالنسبة إلى موضعه الأصلي، وبالتالي تكون الإزاحة مساوية لصفر متر.
الفرق بين المسافة والإزاحة
يجب التفرقة بين المسافة والإزاحة عند الإجابة عن أسئلة الحركة، لأن لكل منهما معنى مختلفًا.
فالمسافة هي إجمالي طول المسار الذي قطعه الجسم، وبما أن الطالب سار 40 مترًا شرقا ثم 40 مترًا غربا، فإن المسافة الكلية التي قطعها تساوي 80 مترًا.
أما الإزاحة فتعتمد على الفرق بين موضع البداية وموضع النهاية، وبما أن الطالب عاد إلى نقطة البداية، فإن الإزاحة تساوي صفر متر.
لذلك فإن الاختيار «80 مترًا» يمثل المسافة الكلية التي قطعها الطالب، وليس مقدار إزاحته.
قانون الإزاحة
يمكن التعبير عن الإزاحة بأنها التغير في موضع الجسم، أي الفرق بين موضع النهاية وموضع البداية.
وفي هذه الحالة، إذا اعتبرنا اتجاه الشرق موجبًا، فإن حركة الطالب تكون 40 مترًا في اتجاه الشرق، ثم 40 مترًا في اتجاه الغرب، وبالتالي تلغي الإزاحتان بعضهما بعضًا.
فتكون الإزاحة النهائية:
40 - 40 = صفر متر.
وبذلك تكون الإجابة الصحيحة عن سؤال «سار طالب 40 مترًا في اتجاه الشرق، ثم عاد 40 مترًا في اتجاه الغرب فوصل إلى نقطة البداية نفسها، ما مقدار إزاحته؟» هي صفر متر، لأن الطالب أنهى حركته عند موضع البداية نفسه.
