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
لعبة اليويو
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص134
2025-08-20
28
عندما تُقذَف لعبة اليويو إلى أسفل بالطريقة المعتادة كيف يكتسب دورانها الطاقة اللازمة للحفاظ على الحركة؟ لماذا تزداد حركتها إلى أسفل في البداية ثم تتناقص بعد ذلك؟ لماذا «ترقد» أي تُواصل الدوران لأسفل عند طرف الخيط - بعض أنواع لعبة اليويو في حين أن البعض الآخر يصعد مباشرة على طول الخيط بمجرد أن يصل إلى طرف الخيط؟ كيف تحفّز لعبة اليويو الراقدة لتبادر بالصعود لأعلى؟ لماذا تصعد بوهن أكثر، أو لا تصعد على الإطلاق، إذا ما تركتها راقدة لفترة أطول مما ينبغي؟ عندما تكون لعبة اليويو قريبة من يدك، لماذا يدور سطحها حول الخيط (وهي حركة يُطلق عليها المبادرة)؟ لماذا من المستبعد كثيرًا أن تبادر لعبة اليويو الراقدة في الحركة مرة أخرى؟
ويمكن أداء. عدد من الخُدَع باستخدام لعبة اليويو بما في ذلك خدعة حول العالم» وتمشية الكلب» في الخدعة الأولى، تدور لعبة اليويو المتحرّكة في دائرة رأسية كبيرة وفي الوقت نفسه تكون عند طرف الخيط. وفي الخدعة الثانية تنخفض لعبة اليويو الراقدة لتصل إلى الأرض؛ حيث تُدحرج في ذلك المكان. إذا ظلَّ الخيط مشدودا وكان كذلك في وضعية أفقية، ما الاتجاه الذي ستتحرك فيه لعبة اليويو إذا اهتز الخيط فجأة؟ تُوجد مجموعة متنوعة من أشكال اليويو إلا أن أروعها على الإطلاق نفذها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1977. وصل طول الخيط (وهو عبارة عن خيط من النايلون إلى 81 مترا؛ وكان هيكل لعبة اليويو عبارة عن عجلتي دراجة هوائية قطرهما 66 سنتيمترًا مرتبطان أحدهما بالآخر من خلال عمود فولاذي؛ وأُسقطت اليويو من ارتفاع مبنى مكون من 21 طابقًا.
بل والأكثر إثارة من ذلك كانت لعبة اليويو التي بلغ وزنها 116 كيلوجراما والتي ألقاها توماس كون عام 1979 من فوق رافعة على ارتفاع 30 مترا ليسجل بذلك رقما قياسيا في أثقل لعبة يويو. كان طول لعبة اليويو 3,1 متر وعرضها 80, 0 متر وبهذا كانت الأبعاد متناسبة مع لعبة اليويو القياسية.
لعبة اليويو في الفضاء: أحيانًا يلعب رائد الفضاء لعبة اليويو في الفضاء. لماذا يصعب إرقاد لعبة اليويو في مثل هذه البيئة؟ الجواب: هَبْ أنك أسقطت لعبة اليويو بدلا من أن تلقي بها إلى أسفل. عندما تُسقط جسما ما عادةً، تتحوّل طاقة الوضع إلى طاقة حركية ويتحرك الجسم على نحو أسرع تدريجيا مع الهبوط. يعود اختلاف لعبة اليويو إلى سببين أنها تدور وأن معدل الدوران يعتمد على سمك الخيط الملفوف على عمود اليويو. وعندما تهبط لعبة اليويو إلى أسفل وتُفنُّ طبقات الخيط مع كل لفّة، تدور اللعبة على نحو أسرع وأسرع، وهذا لا يُتيح إلا قدرًا قليلا من الطاقة للهبوط في حد ذاته. وكنتيجة لذلك، يزداد المعدل الذي تهبط به لعبة اليويو أولا ثم يتراجع عند منتصف المسافة إلى أسفل وعندما تصل لعبة اليويو إلى نقطة النهاية لأسفل ويُفرد الخيط بالكامل، ترتد لعبة اليويو. إذا كان الخيط مربوطا بالعمود الأوسط عادة من خلال ثقب فيه)، تلف لعبة اليويو على الفور مرَّةً أخرى حول العمود، وذلك دون أن يتغير اتجاه دوران لعبة اليويو. عوضًا عن ذلك، إذا كان الخيط معقودًا حول العمود الأوسط ولم يكن الارتداد شديدا، ترقد لعبة اليويو. ويُمكنك أن تعيدها إلى الحركة من خلال هزّ الخيط إلى أعلى. تجذب تلك الهزة لعبة اليويو إلى أعلى وتُحرِّر الضغط الواقع على الخيط لفترة قصيرة. ونظرًا لأن لعبة اليويو تتحرك، فإنها تعلق بجزء من الخيط المتدلي من العمود. وإذا توفر القدر الكافي من الاحتكاك، يظلُّ الجزء العالق من الخيط ملفوفًا، ثم تُجبر لعبة اليويو على لفّ المزيد من الخيوط، مما يجعلها تصعد الأعلى. وإذا انتظرت طويلا لتحفيز اليويو الراقدة، يُفقد قدر كبير جدا من الطاقة بسبب الاحتكاك بين العمود الأوسط والعقدة الموجودة حوله، ولن تتمكن لعبة اليويو من الصعود مرة أخرى إلى يديك. في الفضاء، تتعطل الجاذبية الأرضية نظرًا لأن كلا من رائد الفضاء واليويو يكونان في حالة سقوط حر. وبالنسبة إلى لعبة اليويو، يجب أن يُلقي رائد الفضاء لعبة اليويو لأنها لن تسقط من تلقاء نفسها، وعندما تصل اليويو إلى طرف الخيط، يجعلها التوقف المفاجئ تثب، ومن المرجح أكثر أن تعلق بالخيط المتراخي وتُجبر على العودة مرة أخرى، ولجعل لعبة اليويو ،ترقد، يجب أن يجذب رائد الفضاء الخيط برفق أثناء الوثب بحيث يمنع الشد تراخي الخيط وبإمكان رائد الفضاء عندئذٍ أن يُؤرجحَ اليويو في دائرة للحفاظ على الشد. تميل الاضطرابات العارضة إلى تحرك لعبة اليويو في حركة مبادرة، إلا أنه لا يمكن تقدير المبادرة عادةً إلا عندما تكون لعبة اليويو بالقُرب من اليد؛ حيث تدور ببطء. وعندما ترقد لعبة اليويو، تخلق السرعة العالية للدوران قدرًا كبيرًا من الزخم الزاوي يثبت اليويو في مقابل الاضطرابات. حينئذ تكون اليويو أشبة بجهاز الجيروسكوب (المدوار). سأترك لك تحليل خُدع حركة اليويو، ولكن بالنسبة إلى خُدعة «تمشية الكلب» لعلك ترغب في التفكير في بعض التنويعات الخاصة باتجاه الخيط كما هو مشار إليه في البند التالي.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
