نبذة تعريفية عن أبعاد الحركة وعلاقتها بعلم الميكانيكا

2011 مكتبة الفيزياء قوانين الحركة

بيتي بورنيت

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

أبعاد الحركة علم الميكانيكا علاقة الحركة بعلم الميكانيكا الفيزياء

يُطلق على فرع الفيزياء المرتبط بالحركة اسم "الميكانيكا"، ويظن الناس عادة أن الميكانيكا ترتبط بالآلات وكيفية عملها، أما في علم الفيزياء فإن الميكانيكا تشير إلى حركة الأجسام وما يؤثر فيها من قوى وطاقات.

تنقسم الميكانيكا إلى قسمين هما :"الكينماتيكا" (علم الحركة المجردة) و"الديناميكا" (علم الحركة وأثر القوة في الأجسام الساكنة والمتحركة).

 

تبحث "الكينماتيكا" في كيفية حركة الأجسام بصرف النظر عن سبب الحركة، فقد تتحرك الأجسام على شكل خط مستقيم أو تتخذ مساراً دائرياً. 

أما "الديناميكا" فتتعلق بالقوة والقدرة وتسعى الى توضيح سبب حركة الأجسام وسلوكها، وقد تكون القوة المؤثرة في الحركة مطبقة، مثل البخار، أو ثابتة كالجاذبية.

 

أبعاد الحركة

ننظر إلى الحركة على أنها ذات أبعاد؛ لأنها تشغل فراغاً (بُعْداً) وتحتاج إلى زمن.

إن البعد الزمني الذي يُرمز إليه بـ (t) موجود دائماً في الحركة؛ لأن تغيير المكان يستغرق زمناً ومن دونه لن تكون هناك حركة، تماماً مثل عدم وجود حركة من دون اتجاه.

تتمثل أبعاد الحركة بالاتجاه الذي تتخذه الحركة، وتشتمل الحركة في حياتنا الواقعية على أبعاد متعددة؛ لأن الأجسام يمكن أن تنتقل في اتجاهات مختلفة.

 

فالحركة أحادية الأبعاد (1-D) تحدث على الورق فقط، إذ إنها تعبّر عن حركة تنتقل في اتجاهين للأمام والخلف على امتداد محور (x) واحد.

أما الحركة ثنائية الأبعاد (2-D) فتنتقل في اتجاهين أماماً وخلفاً (بعد أحادي) بالإضافة إلى الاتجاه نحو الأعلى والأسفل، أي إنها تحدث على المحورين (y) (x).

في حين تقوم الحركة ثلاثية الأبعاد (3-D) بإضافة البعد (z) إلى المحور، والذي يمكن أن يمثل الحركة من جانب إلى آخر، ونستطيع أن نتخيل الحركة ثلاثية الأبعاد كمكان من خلال رسم بياني على الورق.

 

إن ألعاب الأطفال التي تعمل بالزنبرك يمكن أن تتحرك من جانب إلى آخر، أو إلى الأمام والخلف، وفي بعض الأحيان نحو الأعلى والأسفل.

يُمثل تحديد اتجاه الحركة الخطوة الأولى في فهم ميكانيكا الحركة، ففي لعبة الكرة والدبابيس تبدو الحركة بأنها تنتقل إلى جميع الاتجاهات في آن واحد.

ولكن إذا قمنا بتحليل هذه الحركة عن كثب سنكتشف أن كل كرة تنتقل بخط مستقيم من نقطة إلى أخرى، بحيث تتبع كل كرة من تلك الكرات شكل الحركة الأساسي المتمثل بالاتجاه الخطي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]