محتويات
- تعريف المسافة وقانونها
- أجهزة قياس المسافة الحديثة
- المسافة مقابل الإزاحة: الفروقات الأساسية
- العلاقة الثلاثية: المسافة، السرعة، والزمن
تعريف المسافة وقانونها
تُعرّف المسافة بأنها الطول الكلي للمسار الذي يقطعه جسم متحرك من نقطة البداية إلى نقطة النهاية. وحدة قياسها الأساسية هي المتر (م). وهي كمية قياسية، أي أنها تُحدد بمقدار فقط دون اتجاه. فمثلاً، إذا تحرك جسم من النقطة أ إلى ب، ثم من ب إلى ج، فإن المسافة الكلية التي قطعها هي مجموع المسافات بين أ وب، وبين ب وج. تُعد المسافة من الكميات الفيزيائية الأساسية، التي تُعرّف بمقدارها فقط دون الحاجة إلى كميات فيزيائية أخرى لتعريفها.
أجهزة قياس المسافة الحديثة
تُستخدم أجهزة متطورة لقياس المسافات بدقة عالية. تعتمد العديد من هذه الأجهزة على تقنيات الملاحة الإذاعية، حيث تُرسل موجات راديو (VHF و UHF)، ويُحسب طول المسافة بناءً على زمن وصول الموجة. أحد الأمثلة البارزة هو جهاز قياس المسافة الذي اخترعه العالم الأسترالي إدوارد جورج في الخمسينيات من القرن الماضي، والذي اعتمد على موجات 200 ميجاهرتز (VHF). وتُستخدم هذه الأجهزة في العديد من التطبيقات، من المساحة إلى الملاحة.
المسافة مقابل الإزاحة: الفروقات الأساسية
تختلف الإزاحة عن المسافة، حيث تُعرف الإزاحة بأنها أقصر مسافة بين نقطة البداية ونقطة النهاية، وهي خط مستقيم يربط بينهما بغض النظر عن المسار الفعلي الذي سلكه الجسم. الإزاحة كمية متجهة، أي أنها تُحدد بمقدار واتجاه. في المثال السابق، إذا تحرك الجسم من أ إلى ب، فإن الإزاحة هي الخط المستقيم الذي يربط أ بـ ب، ويمكن تمثيلها بسهم يشير من أ إلى ب. لاحظ أن المسافة والإزاحة قد تتساويا في المقدار فقط إذا تحرك الجسم في خط مستقيم من نقطة البداية إلى نقطة النهاية.
العلاقة الثلاثية: المسافة، السرعة، والزمن
ترتبط المسافة بالسرعة والزمن بعلاقة رياضية أساسية: المسافة = السرعة × الزمن. السرعة تُعرف بأنها المعدل الذي يقطع به الجسم مسافة معينة في وحدة زمنية محددة. وحدات قياس المسافة تشمل المليمتر (مم)، السنتيمتر (سم)، الديسيمتر (دسم)، المتر (م)، الكيلومتر (كم)، والميل. أما وحدات قياس السرعة فهي سم/ث، كم/س، إلخ. وحدات قياس الزمن هي الثانية، الدقيقة، والساعة.
فهم هذه العلاقة الأساسية يمكّن من حساب أي من الكميات الثلاث (المسافة، السرعة، الزمن) إذا كانت الكميتان الأخريان معروفة.