تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
إرخاء خيط اليويو
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص136
2025-08-19
36
هب أنك أرخيت خيطا قصيرا من لعبة اليويو، ووضعت اليويو على طاولة بحيث يرتخي الخيط عند أسفل المحور المركزي، ثم جذبت الخيط أفقيا نحوك. هل ستتحرك اليويو ناحيتك أم بعيدا عنك، أم ستدور في مكانها؟ ماذا ستفعل إذا جذبتها إلى أعلى بزاوية عند سطح الطاولة؟ كيف تتصرف اليويو إذا قمت بإدارتها بحيث يرتخي الخيط من عند قمة المحور المركزي؟ قبل أن تُجرب اليويو، خمن الإجابات، وإن لم يكن لديك يويو، يمكنك الاستعاضة عنه بأنواع عديدة من البكر، مثل بكرة الخيوط.
أسند دراجة إلى طاولة، وأعد الدواسة لتكون في أدنى وضعية لها، ثم اسحب الدواسة نحو مؤخرة الدراجة هل ستتحرك الدراجة، وإذا تحركت فعلا، في أي اتجاه ستكون حركتها؟
الجواب: تفسير حركة لعبة اليويو يصير أيسر إذا اعتبرت نقطة التلامس بين لعبة اليويو والطاولة هي النقطة التي من المقرر أن يُحتسب عندها عزم الدوران. ونظرًا لأن الاحتكاك الواقع على لعبة اليويو من جانب الطاولة يعمل عند تلك النقطة، فإن الاحتكاك لا يولد أي عزم لتدوير لعبة اليويو. ولتحديد الاتجاه الذي تتحرك فيه لعبة اليويو، حينئذ عليك أن تفكر في عزم الدوران الناشئ من الخيط إذا كان عزم الدوران في اتجاه عقارب الساعة (انظر الأشكال)، لا بد أن يتخطى مركز اليويو نقطة التلامس في اتجاه عقارب الساعة؛ ومن ثم في اتجاهك. وإذا كان عزم الدوران في عكس اتجاه عقارب الساعة، تكون الحركة معكوسة.
هب أن الخيط يرتخي عند الجزء السفلي للمحور عندما تجذب الخيط على نحو أفقي، يكون اتجاه عزم الدوران، الناشئ من الجذب عند نقطة التلامس مع عقارب الساعة وتتحرك لعبة اليويو ناحيتك شكل 1-34 أ). لترى ما يحدث حين تجذب إلى أعلى بعض الشيء، قم بمد خط متجه القوة من الخيط إلى الوراء حتى يصل إلى الطاولة. إذا كان التمديد يمر يسار نقطة التلامس كما في هو موضح في شكل 1-34ب، يظل عزم الدوران في اتجاه عقارب الساعة وتظل لعبة اليويو تتحرك باتجاهك. وإذا كان التمديد يمر عبر نقطة التلامس ( بحيث يكون الجذب بزاوية ميل أكبر)، يتراجع عزم الدوران وتدور لعبة اليويو في مكانها (شكل 1-34جـ) . إذا كان اتجاه خط التمديد يمين نقطة التلامس (بحيث يكون الجذب بزاوية ميل أكبر)، يكون عزم الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة وتتحرك لعبة اليويو بعيدا عنك (شكل 1-34د).
وعندما يرتخي الخيط من أعلى، تدور اليويو ناحيتك في أي زاوية من زاويا الجذب نظرا لأن التمديد يكون يسار نقطة التلامس دوما. أما بالنسبة إلى خدعة الدراجة، فتدور الدراجة إلى الخلف نتيجة جذبك لها. تؤثر القوى الاحتكاكية المتجهة إلى الأمام على العجلتين على الرغم من أنها أصغر من قوة انفجار وحدة فحص الدوران
شكل 341 بند :1-86: (أ)- (د) اتجاه الجذب يحدد اتجاه تدحرج لعبة اليويو جذبك، وتعمل عند نصف قطر كبير وتُسيطر على الدَّوَران،
مما يتسبب في تدوير الدواسة إلى الأمام في عكس اتجاه الجذب.تفحص أجزاء الماكينات الكبرى، التي تخضع لسرعة دوران عالية ولفترة طويلة، أولًا لتقييم إمكانية الفشل داخل وحدة فحص الدوران». وفي هذه الوحدة، يتم «تدوير» جزء من الماكينة (حتى يصل إلى سرعة عالية داخل أسطوانة من القراميد الرصاصية وحاوية مبطنة، جميعها داخل هيكل فولاذي مُحاط بغطاء محكم بشدَّة. وإذا تسبب الدوران في تهشم الأجزاء من المفترض أن تحجز القراميد الرصاصية الملساء القطع لتخضع لتحليل لاحق.
في مطلع عام 1985، أُجري فحص دوران لجزء دوار فولاذي (أسطوانة) ذي كتلة بلغت 272 كيلوجرامًا ونصف قطر بلغ 38 سنتيمترًا. وحين وصلت العينة إلى سرعة زاوية بلغت 14000 دورة في الدقيقة، سمع مهندسو الفحص دويا مكتومًا صادرًا من غرفة الفحص التي تشغل مساحة تمتد من الطابق الأسفل منهم إلى الغرفة التي تعلوهم.
. المعاينة، اكتشفوا أن قراميد الرصاص تناثرت في الردهة المؤدية إلى غرفة الفحص، وأن الباب المؤدي إلى الغرفة طار إلى موقف السيارات المتاخم، واندفع قرميد رصاصي من موقع الفحص ليخترق حائط مطبخ الجيران، وانهارت العوارض الهيكلية لمبنى الفحص وهبطت الأرضية الإسمنتية أسفل حجرة الدوران مسافة 5 سنتيمتر، واندفع الغطاء الذي يزن ، كيلوجرام مخترقا السقف ثم وقع مرة أخرى على أدوات الفحص. وبفعل الحظ الحسن وحدَه لم تخترق شظايا الانفجار غرفة مهندسي الفحص.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
