نقدم لكم فقرات بحث عن التحويلات الهندسية ، يُعد علم الهندسة من أهم فروع الرياضيات، وهو الفرع المعني بدراسة المساحات والأحجام والأطوال، وقد كانت بداية علم الهندسة في الحضارات القديمة كعلم مسؤول عن عدد من العلوم العملية المرتبطة بأحجام ومساحات وأطوال الأشكال، وقد كانت بدايته على يد مجموعة من الفلاسفة القدماء مثل طاليس، وإقليدس الذي وضع المسلمات الأساسية لعلم الهندسة الرياضية، لتصبح الهندسة الأقليدية سائدة لعصور طويلة .
ويُسمى من يدرس مجال الهندسة مهندساً رياضياً، وتمثل التحويلات الهندسية واحدةً من أهم أساسيات علم الهندسة التي تسهم بشكل كبير في مجال التصميمات الهندسية الحديثة، التصميمات ثلاثية ورباعية الأبعاد، مجال الرسوم والأشكال المتحركة.
وتنقسم التحويلات الهندسية إلى ثلاثة أنواع رئيسية هم الانعكاس، الدوران، الإزاحة والتي سنتعرف على كل منهم بالتفصيل في المقال التالي من موقع موسوعة.
يُعد الانعكاس أحد أبرز أنواع التحويلات الهندسية، وهو التحويل الهندسي الذي يقوم بعكس الشكل حول خط مستقيم يطلق عليه (محور الانعكاس) مما يحفظ للشكل الهندسي كافة أبعاده وزواياه، فالشكل المنعكس هو شكل هندسي ما قد تحول إلى صورته في مرآة معكوسة، ليظهر بنفس الشكل والأبعاد ولكنه معكوس الوضع، ويكون كل من الشكل المنعكس وصورته المنعكسة متساويين في بُعدهما عن محور الانعكاس.
ومن الأمثلة الحياتية للانعكاس هو رؤيتك لصورتك في المرآة حيثُ تنعكس صورة مطابقة لك تماماً في الطول والحجم ولها نفس البُعد عن المرآة.
يُعرف الدوران بأنه التحويل الهندسي الذي يحافظ على أبعاد الأشكال الهندسية في الفراغ أو المستوى، فدوران الشكل في اتجاه معين سواء كان مع عقارب الساعة أو ضد اتجاه عقارب الساعة يكون حول مركز أو نقطة محددة يطلق عليها (مركز الدوران).
وفي التحويل الهندسي المعروف بالدوران يقوم بتدوير الشكل أو المستوى حول مركز الدوران وبزاوية محددة، لتكون كل نقاط الشكل تدور حول نفس النقطة وبنفس زاوية الدوران، لذا فمن المهم أن يتم ذكر مركز دوران الشكل الهندسي وزاويته، ومعرفة إن كان يدور في اتجاه عقارب الساعة أو ضدها.
ويحفظ الدوران للأشكال الهندسية شكلها وحجمها بعد الدوران حيثُ يكون الشكل الناتج مطابقاً تماماً للشكل الهندسي قبل الدوران، فإن قمت بتدوير مستطيل سينتج لك مستطيل أيضاً.
وقد رأى العلماء العديد من النظريات المرتبطة بدوران الأشياء أو الإنسان والطاقة المنبعثة منها وإليها، حيثُ أثبتت الدراسات أن دوران الأشياء في اتجاه عقارب الساعة يُفقدها الطاقة، بينما دورانها عكس اتجاه عقارب الساعة يُكسبها الطاقة، ومن أمثلة ذلك أننا نجد أن حركة الكرة الأرضية والكواكب حول الشمس تكون في عكس اتجاه عقارب الساعة، مما يمنح الكون طاقة إيجابية تعود بالفائدة على تكامل أركانه وتجانسها، كما أن العلماء قد نصحوا الأمهات عندما يقمن بتقليب الطعام فمن الأفضل أن يتم تقليبه عكس دوران عقارب الساعة ليكتسب طاقة إيجابية تعود على من يتناولونه بالصحة والفائدة على أجسامهم.
تُعرف الإزاحة بأنها التحويل الهندسي الذي يقوم بنقل الشكل بكامل أبعاده ومستواه وحجمه وهيئته بمقدار معين وفي اتجاه محدد، وتتم الإزاحة لمسافة محددة لتمثل بُعداً بين نقطتين، ويتم قياس مقدار البعد أو الإزاحة بالسنتيمتر، وتظهر فائدة التحويل الهندسي الإزاحة في تطبيقات علم الرياضيات والفيزياء، حيثُ تمكن العلماء من إيجاد مقدار السرعة والمسافة لجسم ما معين.
يُعرف التماثل بأنه التحويل الهندسي الشامل الجامع لكافة التحويلات الهندسية السابقة من دوران، انعكاس، إزاحة ، فالأشكال المتماثلة هي الأشكال التي نستطيع أن نحصل على واحد منها عبر الشكل الآخر المماثل له، عن طريق أحد التحويلات الهندسية السابقة، فيمكننا أن نطلق على أحد الأشكال الهندسة أنه شكل متماثل إذا كان قد تكون في الأساس من نصفان أو شكلان متماثل، ويمثل محور التماثل هو الحد الفاصل بين هذين الشكلين.
ويمكن إطلاق صفة التماثل على العديد من الأشكال والكائنات الحية وصولاً إلى الإنسان هو يمتلك يدين، قدمين، عينين، أذنين، مما يمكننا تقسيم شكله إلا نصفين متماثلي التكوين والهيئة، ليكون نصفه الأيسر يماثل نصفه اليمن تماماً، إلا أنه يختلف عنه في بعض الفروق الجوهرية التي لا يمكن ملاحظتها من المرة الأولى، مما يجعل البعض يختلط عليه التفرقة ما بين التماثل والانعكاس، ولكن الواقع هو أن الانعكاس يمثل أحد أنماط التماثل وليس جميعها، وبالرغم من عدم تمكننا من رؤية خط التماثل في كل الأحوال، إلا أنه بشكل عام يكون الخط الذي يُقسم الشكل إلى نصفين متماثلين.
