فایل زیر، ترجمه و تمزیج دو مقاله انگلیسی زبان، با موضوع بررسی فیزیک توپ غلتان است. مقالهی اول صرفاً به مسئلهی غلتیدن یک جسم و بررسی شرایط و فیزیک حاکم برآن هنگام لغزش و غلتش میپردازد. مقالهی دوم در واقع پاسخ به یک سوال معروف فیزیکی است، نسبت به این که بهینهترین ضربه به یک توپ را چه موقع میتوان برآن وارد کرد.
از جایی که عموم دانشجویان ترم اولی، که به نحوی با موضوع غلتش و لغزش در ارتباطند بر این موضوع مسلط نیستند، و از طرفی این مسئله، موضوع کماهمیتی نیست، لذا برآن شدیم تا تدبیری کنیم برای رفع این نقیصه . این گونه شد که دو مقالهی مذکور پس از تلخیص و حذف اشتراکات ترجمه شدند. دلیل انتخاب این دو مقاله، فصاحت در بیان و وضوح در تفهیم آن دو بود. باشد که مورد استفاده قرار گیرد.
قسمت اول مقاله، شامل توضیح در باب غلتش و لغزش است که به شما توصیه میشود حتماً آن را مطالعه کنید. پس از آن بحثی مطرح میشود حول «اصطکاک و مقاومت غلتش» که خواندن آن را تنها به علاقهمندان توصیه میکنیم. در آخر بحثی با عنوان «نقطهی شیرین» مطرح شده که از خواننده میخواهیم این بحث را از دست ندهد!
در ادامه، مقدمهی فایل آورده میشود. امیدواریم فایل تهیه شده مورد استفادهتان قرار گیرد!
مقدمه
مقالهی پیش رو، شامل روندی برای حل مسئلهی توپ غلتان است. روشی ساده و در عین حال قابل قبول، که میتواند به درک بهتر مفهوم «اصطکاک حین غلتش» منجر شود.
چه در بسیاری از اتفاقات روزمره، و چه در کابردهای فنی و صنعتی، «حرکت غلتشی» نقش مهمی را ایفا میکند و از این رو درک این حرکت بسیار مهم است. به همین دلیل است که در بیشتر کتاب های «مکانیک» و کلاس های «مکانیک»، حرکت غلتشی بررسی میشود. با این حال، دیده شده که دانشجویان و دانشآموزان به خوبی بر این بحث مسلط نیستند! به طوری که هنگام تحلیل مسائل مرتبط با این بحث، معمولا دچار خطاهای مهلک میشوند!
توجه داشته باشید که تحلیل حرکت غلتشی، مستلزم درک عمیق و دقیق چند مفهوم مکانیکی است. از این رو مسئله را از چند منظر بررسی کردیم تا شاید توانستیم بدفهمیهای دانشجویان را در این مسئله تصحیح کنیم! اولین، و یحتمل مهمترین وجه از مسئله که بدان پرداختیم، اصطکاک حین غلتش است. دومین وجه، مربوط میشود به مصائب دانشجویان، هنگام بررسی لغزش حین غتلش! (البته طبق بررسی هایی که حدود بیست سال پیش صورت گرفت، معلوم شد که اگر بخواهیم این مسئله را در حالتی غیر از حالت ایدهآل بررسی کنیم، ناچاریم تا تغییر شکل توپ و یا زمین را در نظر بگیریم). علاوه بر اینها، در بررسی یک توپ غلتان، یک مشکل دیگر هم به وجود میآید: آن هم این که بیشتر دانشجویان فکر می کنند امکان ندارد جسمی بدون لغزش بغلتد مگر آن که نیروی اصطکاکی در کار باشد. در واقع وقتی از امت دانشجو پرسیده می شود که «چرا جسم غلتان پس از کمی غلتیدن می ایستد؟» امت دانشجو در اغلب موارد عجولانه پاسخ میدهد «خب معلوم است چون نیروی اصطکاک وارد برجسم، شتابی منفی ایجاد میکند، بدین ترتیب تندی توپ کم میشود و بالاخره می ایستد!». لذا برای رسیدن به یک درک عمیقتر نسبت به این نوع حرکت، لازم دیدیم این مسئله بیشتر واضح شود. باشد که شما را برای حل مسائل سختتر آماده کند!
علاوه بر این ما به حل چند مسئلهی دیگر نیز میپردازیم. بسیاری از دانشجویان فکر میکنند امکان ندارد توپ غلتان و لغزانی، با گذشت زمان سرعتش زیاد شود. همین دانشجویان حتی باور نمی کنند که نیروی اصطکاک میتواند باعث افزایش سرعت خطی جسم شود! برای این که درک دانشجویان نسبت به این مسئله واضح تر شود، مسئلهی «نقطهی شیرین» را طرح نمودیم و پس از آن حالات مشابه را بررسی کردیم.
به طور کلی، در این مقاله ما به موارد زیر میپردازیم:
اول توضیحی در بارهی حرکت یک کره توپر روی یک صفحه محکم و سفت ارائه میکنیم. در این مسئله نیز دو حالت را بررسی میکنیم:
- حرکت توپ با غلتش و لغزش
- حرکت توپ فقط با غلتش
در آخر هم به این مسئله پاسخ خواهیم داد که به کجای توپ ضربه بزنیم بهتر است! از جایی که بیلیارد بازی بلاد کفر است، ما در این مقاله، این مسئله را در بازی بومی و ایرانی توشله بازی و یا همون تیله بازی بررسی میکنیم. باشد که این بررسی بر کیفیت این بازی و مسابقات مربوط به آن بیفزاید!