تسجيل الدخول

تسجيل

دوران الرصاصة حول نفسها وتمريرات الكرة الطويلة (كيف يؤثر الدوران على استقرار وحركة الأجسام المقذوفة)

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص179

2025-07-19

661

لماذا تكون البندقية مزودة بحزوز (تلمات حلزونية على امتداد الجزء الداخلي الماسورة البندقية) تُسبب دوران الرصاصة حول نفسها؟ وحين تكون الطلقة طويلة ومقوسة، ما الذي يجعل الرصاصة تميل بمُقدِّمتها إلى الأسفل بحيث تضرب الهدف بمُقدِّمتها أولا؟ في كرة القدم الأمريكية، لماذا على الظهير الربعي أن يُدير الكرة بقوة حول نفسها لو أراد لها الطيران في الهواء بسلاسة وأن تهبط خلال النصف الثاني للتمريرة؟ هذا الإجراء لا يجعل الكرة تطير لمسافة أبعد وحسب؛ ولكن أيضًا يجعل التقاطها أسهل. يقوم الراكل بركل الكرة بقدر من الدوران من أجل جعلها تطير في نفس المسار السلس، لكن لماذا؟ ألا يجعل هذا الكرة أسهل في الإمساك من طرف لاعبي الفريق المنافس؟

الجواب: لو مُنحت الرصاصة أو الكرة المقذوفة أو المركولة قدرًا كافيًا من الدوران حول محورها الطولي، فستسلك سلوك الجيروسكوب من حيث إنها ستنحو إلى الحفاظ على اتجاهها بدلًا من أن تتشقلب في الهواء، وهذه الشقلبة من شأنها أن تُخلَّ بتحليقها في الهواء وتجعله قصيرًا. بينما تتحرك الكرة على امتداد مسار منحن نتيجة لقوة الجاذبية فإنها تواجه مقاومة الهواء على جانبها السفلي. يُمكن النظر إلى هذه المقاومة بوصفها متركزة عند نقطة تقع أمام مركز الجسم. وإذا كان اللف كبيرًا بما يكفي، فسيكون الجسم وقتها أشبه بالنحلة الدوارة ويُحاول تعديل وضعه بمحاذاة القوة التي يستشعرها، تحديدًا مقاومة الهواء. وبهذا بينما يقطع الجسم مسارًا مائلا فإنه يميل بمُقدِّمته إلى الأسفل. بعض الأظهرة الربعية لا يقدرون إلا على إرسال تمريرات متذبذبة لأنهم يفشلون في لف الكرة حول محورها الطولي فقط. فاللفُ الإضافي حول محور قصير يمرُّ بعرض الكرة يُنتج التذبذب، والذي يُعَدُّ مثالاً على المبادرة الحركية بحيث إن المحور الطولي الذي تدور الكرة حوله يدور حول دائرة. يكون اللف والمبادرة في الاتجاه ذاته (على سبيل المثال في اتجاه عقارب الساعة لو كان الظهير الربعي يستخدم اليد اليمنى)، ويبلغ معدل المبادرة ثلاثة أخماس معدل اللف.

إذا نجح الظهير الربعي في لفّ الكرة حول نفسها خلال التمريرة، فلن يجعلها هذا تنتقل لمسافة أبعد بسبب توجيهها الانسيابي وحسب، وإنما سيتمكن أيضًا المتلقي من أن يُحدد بصورة أفضل بكثير الموضع الذي ستهبط الكرة فيه. وحين يجعل الراكل الكرة تدور حول نفسها فإن الهدف عادةً يكون جعل الكرة تنتقل لمسافة ، أبعد، لكن ثمة هدف ثانوي يتمثل في الإبقاء على الكرة في الهواء لفترة أطول حتى يتسنى لأعضاء فريق الراكل قطع مسافة كبيرة من الميدان قبل أن تهبط الكرة. إن الوقت الذي تقضيه الكرة في الهواء يُسمى «زمن التعلُّق» في الهواء، وحين تُركل الكرة من دون لفٌ أو حين تُرمى بصورة عشوائية متذبذبة فإنَّ مقاومة الهواء تُزيل سريعًا الطاقة الحركية من الكرة، ويقل زمن التعلُّق. حين تُطلق الرصاصات إلى الأعلى مباشرة، فإنها أحيانًا تُحافظ على ثباتها خلال الرحلة، وتعود إلى الأرض بقاعدتها أولا. ورغم أنَّ هذا لا يُصيب في مقتل على الأرجح؛ فمن الممكن أن يتسبب في جرح شخص ما. وإذا انقلبت في أثناء سقوطها أرضًا فستهبط بسرعة أبطأ من سُرعتها عند مغادرة الفوَّهة، وتكون احتمالات الإصابة أقل. ومع ذلك، إذا بدأ شخص إلى جوارك في إطلاق الرصاص في الهواء، يجدر بك أن تختبئ بدلًا من أن تقف في العراء متفرجًا على ما يحدث.