ثقافة عامة

دليلك المبسط عن الاتزان الفيزيائي وأنواع الاتزان المختلفة

الاتزان، التوازن، العدل، التساوي، جميعها موجود في كل ركن وزاوية من حياتنا اليومية، ونحن نحتاج الاتزان والتوازن حتى نتمكن من العيش بسلام، كما يعتبر الاتزان والتوازن أساس الجمال والحياة وهذا المقال معد ومخصص ليتحدث عن مختلف أنواع التوازن من التوازن الفيزيائي وصولًا إلى التوازن والاتزان النفسي.

دليلك المبسط عن الاتزان الفيزيائي وأنواع الاتزان المختلفة

معنى الاتزان

الاتزان هو التوازن في كل شيء وأي شيء، أي العدل في توزيع الأشياء، ويعتبر الاتزان من أهم المفاهيم الفيزيائية، والكيميائية، والميكانيكية، والنفسية، وفي جميع العلوم، فهو من صلب حياتنا ويوجد الكثير والكثير من الأمثلة الحية التي تمثل الاتزان، والتي تمس مختلف مناحي الحياة.

يمكن القول إن الاتزان هو الأساسي في هذا الكون، فهو يظهر في أدق التفاصيل في الأرض والسماء، والبحار والأنهار، وفي جسد الإنسان ونفسيته، وفي كل شيء قد يخطر في الذهن.

وبدون الاتزان لا يمكن لأي شيء أن يكون مقبول، فالمعزوفة الأكثر غرابة والتي تم التوصل إليها مؤخرًا اعتمادًا على علم الرياضيات والإحصاء، هذه المعزوفة تتميز بعدم وجود أي نمط فيها بحيث لا يمكن لأي ترتيب من النغمات أن يتكرر بنفس الأسلوب، ويمكن القول إنها المعزوفة الأكثر إزعاج.

أمثلة عن الاتزان في الكون

  • الأكسجين الموجود في الجو:

مع أننا نستهلك ونحتاج الأكسجين بشكل دائم ومستمر في عملية التنفس والاحتراق، إلا أن نسبته تبقى ثابتة متزنة ومناسبة في الجو، دون زيادة أو نقصان، وذلك بفعل إنتاجه المستمر من خلال عملية التركيب الضوئي التي تقوم بها النباتات الخضراء، مستهلكة في ذلك غاز ثاني أوكسيد الكربون الناتج عن التنفس والاحتراق.

  • نسبة النتروجين الثابتة:

يتم استهلاك النتروجين من قبل الكائنات الحية وذلك إما بشكل بروتينات، أو بشكل النترات، ومع ذلك تبقى نسبته ثابتة نتيجة عودته إلى التربة أو إلى الهواء ويكون ذلك بعد موت الكائنات الحية، وتحللها وبقاياها.

  • نسبة الماء الثابتة:

عندما يتبخر الماء ويصعد إلى الطبقات العالية من الجو، فإنه يتكاثف ويعود بشكل غيوم تمطر، فتبقى نسبته ثابتة في البحار والمحيطات والمياه الجوفية وطبقات الغلاف الجوي، والهواء، وحتى في جسم الكائنات الحية.

  • سكر الدم:

إن نسبة سكر الدم عند الإنسان نسبة ثابتة، عندما تزداد كمية السكر الموجودة عن هذه النسبة يتم تخزين الزيادة في الخلايا والكبد والعضلات، وذلك بفعل الأنسولين، أما عندما تنقص النسبة عن المعدل الطبيعي فينطلق السكر المخزن في الجسم لتعويض النقص الحاصل وإعادة حالة التوازن والاتزان الطبيعية والمهمة إليه.

  • نسبة الكالسيوم في الجسم:

عند انخفاض معدل الكالسيوم في الجسم يتم تعويض هذا النقص من خلال سحب الكالسيوم الموجود في العظام وهذا ما يفسر حدوث هشاشة العظام وضعفها، بينما في حال زيادة هذه النسبة، تصبح العظام قوية.

الاتزان الفيزيائي

يكون جسم ما في حالة من الاتزان الفيزيائي، عندما تكون محصلة القوى المطبقة عليه مساوية إلى الصفر، كما يكون في حالة اتزان أيضًا عندما يتحرك بحركة وفق خط مستقيم وبسرعة ثابتة؛ أي بتسارع معدون.

واستنادًا إلى قانون نيوتن الأول نجد أن حالة الاتزان هذه تكون في حال عدم وجود قوة خارجية مؤثرة على الجسم، أو في حالة وجود مجموعة من القوى التي تلغي بعضها بعض بشكل تلقائي؛ بحيث تكون محصلتها صفر.

شروط الاتزان الفيزيائي

للاتزان الفيزيائي شروط حتى يتحقق:

الشرط الأول:

في حال كان الجسم يخضع لتأثير مجموعة من القوى، فيجب أن يكون مجموع القوى المؤثرة باتجاه واحد مساوية لمجموع القوى المؤثرة على الجسم بالتجاه المعاكس، وبذلك تعمل هذه القوى على إلغاء تأثير بعضها بعض، ويتحقق الاتزان.

الشرط الثاني:

يجب أن تكون القوى المؤثرة على الجسم، والمتعاكسة محمولة على خط مستقيم واحد، أي منحى واحد، وإلا سيتشكل لدينا مزدوجة فتل تؤدي بالجسم إلى الدوران.

أنواع الاتزان الفيزيائي

يوجد ثلاث أنواع من الاتزان الفيزيائي:

النوع الأول: الاتزان المستقر:

في حالة الاتزان المستقر لجسم ما، فإن الجسم يحافظ على حالة الاتزان، حتى ولو أثرت عليه قوة خارجية، فإنه ينزاح عن حالة التوازن بشكل مؤقت، وعندما يزول أثر القوة الخارجية، يعود الجسم إلى حالة التوازن السابقة.

النوع الثاني: الاتزان القلق:

في حالة الاتزان القلق لجسم ما، فإن الجسم لا يحافظ على حالة الاتزان عندما تؤثر عليه قوة تعمل على جعله ينزاح عن حالة التوازن، وبعد أن يزول أثر القوة، فإن الجسم لا يعود إلى حالة الاتزان.

النوع الثالث: الاتزان المحايد:

في حالة الاتزان المحايد لجسم ما، فإن الجسم ينتقل من حالة الاتزان إلى حالة ثانية من الاتزان، وذلك تحت تأثير قوة خارجية تعمل على تغير حالة الاتزان، لكن في المجمل فإن الجسم يبقى متوازن.

الاتزان الكيميائي

الاتزان الكيميائي؛ هو حالة من التوازن تصل إليها التفاعلات الكيميائية بعد فترة من بداية التفاعل، كما تسعى إليها.

والاتزان الكيميائي يحصل عندما يكون تركيز المواد الناتجة مساوي لتركيز المواد المتفاعلة.

ولا يتوقف التفاعل عند حالة التوازن، بل حالة الاتزان هذه دليل على أن معدل تشكل المواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي، يساوي معدل استهلاك المواد المتفاعلة أو الداخلة في التفاعل الكيميائي.

جميع التفاعلات الكيميائية تسعى إلى الاتزان.

أنواع التفاعلات الكيميائية

التفاعلات الكيميائية التامة (ذات الاتجاه الواحد):

التفاعلات الكيميائية التامة هي التفاعلات التي تسير باتجاه واحد أي أن المواد الناتجة عن تفاعل المواد الداخلة إلى التفاعل، لا يمكن أن تتحد مع بعضها، لإعادة تشكيل المواد الأولية في التفاعل (المتفاعلات).

يرمز للتفاعلات التامة (ذات الاتجاه الواحد)؛ بسهم واحد عند كتابة التفاعل الكيميائي.

يصل التفاعل التام إلى حالة التوازن، لكن يجب أن تنطلق إحدى المواد الناتجة على شكل بخار أو تترسب بشكل راسب، وذلك لتحقيق الاتزان الكيميائي.

التفاعلات الكيميائية العكسية (ذات الاتجاهين):

التفاعلات الكيميائي العكسية هي التفاعلات التي تحصل بالاتجاهين، أي بعد أن تفاعلات المواد الداخلة في التفاعل وشكلت النواتج، فإن النواتج بدورها تتفاعل مع بعضها لتعيد تشكيل المواد المتفاعلة.

يرمز للتفاعلات العكسية برمز السهمين باتجاهين، عند كتابة المعادلة الدالة على التفاعل.

عندما يصل التفاعل العكسي إلى حالة التوازن يمكن القول إن معدل تشكل المواد الناتجة مساوي لمعدل استهلاك المواد المتفاعلة.

نجد قاعدة لوشاتوليه في التفاعلات العكسية، والتي تنص على أن “التفاعل العكسي ينشط في الاتجاه الذي يؤدي إلى إلغاء أي تأثير قد يؤثر على جملة التفاعل من ضغط، ودرجة حرارة، وتركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة”

 أي في حالة التفاعل العكسي المتزن، نجد هذه القاعدة كما يلي:

  • في حالة سحب المواد المتفاعلة والتقليل من تركيزها؛ فإن التفاعل يعمل بالاتجاه العكسي لتعويض النقص في التركيز وإعادة التفاعل إلى حالة الاتزان.
  • في حال زيادة تركيز المواد المتفاعلة؛ فإن التفاعل ينشط بالتجاه المباشر لتعويض نقص التركيز في المواد الناتجة، وليصل بالتفاعل إلى حالة الاتزان.

الاتزان التصميمي

يكمن الاتزان الفني أو الاتزان التصميمي في الانسجام والتناغم بين العناصر المستخدمة في التصميم، والتي تجعله ينقل للأخرين الشعور بالراحة والتوازن والاسترخاء، ولا يمكن الحصول على هذا الاتزان الفني من خلال الرياضيات أو الحسابات، بل هو موهبة وخبرة وتجربة وعمل وذوق.

يعتمد الاتزان الفني أساسًا على علاقة العناصر ببعضها وطريقة توزعها التي تجعلها غاية في الجمال، ويمكن لنفس العناصر أن تكون غاية في الإزعاج إذا كانت موضوعة في غير اتزان، وبالتالي ستعطي شعور بعدم الراحة.

أنواع الاتزان التصميمي

للاتزان الفني أو التصميمي 3 أنواع تختلف عن بعضها بحسب العنصر الذي يتم الاعتماد عليه في تحديد أماكن العناصر الباقية:

الاتزان بالنسبة لمحور:

في هذا النوع من الاتزان التصميمي يتم توزيع العناصر تبعًا لمحور مركزي، ويتفرع هذا الاتزان إلى نوعين:

  • الاتزان المتماثل المتساوي:

في هذا النوع من الاتزان المحوري يتم توزيع العناصر على جانبي المحور بشكل متساوي.

  • الاتزان الغير متساوي:

في هذا النوع من الاتزان المحوري يتم توزيع العناصر على جانبي المحور بشكل تقريبي.

الاتزان الشعاعي:

يكون توزيع العناصر في الاتزان الشعاعي بشكل قريب من الدائرة حول عنصر مركزي، كما يعتبر هذا النوع من الاتزان التصميمي النوع الذي يعطي التصميم حركة وحيوية، كما أنه يجعل النظر في تركيز على التصميم لأطول فترة ممكنة.

يمكن للتباين بين أحجام العناصر أن يجعل من التصميم أجمل، كما تعمل العناصر ذات الاتزان الشعاعي بحجم الأكبر على لفت الانتباه إلى العناصر الأصغر حجمًا.

الاتزان الوهمي:

يعتبر الاتزان الوهمي من أصعب أنواع الاتزان التصميمي، لأنه يعتمد بشكل أساسي على الذوق والموهبة؛ فالعناصر فيه يتم توزيعها دون أن يتم إسنادها إلى محور ما أو مركز معين، بل بالاعتماد على رؤية المصمم للعمل والعناصر.

خطوات الوصول إلى الاتزان التصميمي

  • يمكن لتكرار شكل ما أو عنصر معين في أماكن وأحجام مختلفة ومنتظمة أن يخلق حالة من التوازن الفني.
  • يمكن لجعل عنصر رئيسي مختلف، ومن حوله بقية العناصر في حالة تشابه، أن يساعد في الوصول إلى الاتزان، ويركز الضوء على العنصر الأساسي في التصميم.
  • من أفضل الطرق للوصول إلى التوازن هو خلق نوع من التناغم بين المساحات الفارغة والعناصر الكبيرة وتوزيع الفراغ بشكل منسق.
  • لفت الانتباه إلى الأجزاء المظلمة من التصميم وذلك من خلال توزيع عناصر واضحة في تلك الأجزاء.

الاتزان الحراري

الاتزان الحراري هو حالة التوازن في درجة الحرارة التي يطلقها جسم ما أو يحصل عليها إما من الوسط المحيط أو من جسم أخر، بحيث تصبح درجة الحرارة ثابتة.

أي عند إضافة سائل بدرجة حرارة منخفضة إلى سائل أخر بدرجة حرارة ساخنة؛ فإن درجة حرارة السائل الأول سترتفع، بينما درجة حرارة السائل الثاني سوف تنخفض، إلى أن يصل السائلان إلى درجة حرارة واحدة، بينهما بحيث تكون الطاقة الحرارية التي فقدها الثاني تساوي الطاقة الحرارية التي أخذها الأول.

والقاعدة الأساسية في الاتزان الحراري هي أن درجة حرارة الجسم الأبرد بالإضافة إلى التغير في درجة الحرارية تساوي درجة حرارة الجسم الساخن مطروح منه الفرق في درجة الحرارة بين الجسمين.

الاتزان النفسي

حالة التوازن الداخلي للإنسان، ويظهر هذا التوازن ويؤثر على كل ما يقوم به من أفعال ورد فعل، وكلمات يقولها، أو أهداف يحاول تحقيقها، والطبيعة البشرية تسعى للتوازن، لذلك وصل الباحثون إلى مجموعة من النقاط التي من شأنها أن تساعد في تحقيق التوازن النفسي:

  • الصحة:

إن تمتع الإنسان بصحة بدنية جيدة، يضمن له توازن نفسي كبير.

  • الأمان المادي:

إن شعور الشخص بأمانه المادي من حيث حصوله على عمل ما أو طريقة يضمن بها المال الذي يكفي حاجاته، يعتبر أساس الاتزان النفسي.

  • الأمان الاجتماعي:

إن ثقة الإنسان في نفسه، بين المجتمع، وشعوره بالانتماء إلى أسرة يرفع لديه الشعور بالتوازن الداخلي.

وهكذا نعرف كم هو مهم الاتزان، وكيف أنه يمتد حتى يغطي كل شيء وكل علم وكل عمل، وكل فعل وكل قول، والأن أنت قادر على رؤية التوازن بوضوح وبكل ما يحيط بك ومن حولك.