منو
 کاربر Online
479 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  شنبه 24 بهمن 1388 [19:40 ]
  حرکت خمیده‌ی توپ
 

حرکت خمیده‌ی توپ

آیا حرکت خمیده‌ی یک توپ واقعاً خمیده است؟ بلی ، یقیناً این طور است و دلیل آن تلاطم است. شکل الف توپی را نشان می‌دهد که در هوا از چپ به راست در حرکت است. برای ناظری که با مرکز توپ در حرکت است ، همان طور که خط‌های شارش در شکل نشان می‌دهند ، شارش هوا به صورت حرکت از راست به چپ ظاهر می‌شود. به دلیل تندی‌های زیاد که به طور معمول توپ پیدا می‌کند (حدود160 کیل.متر بر ساعت) ، یک ناحیه‌ی شارش متلاطم در پشت توپ وجود دارد.

شکل ب یک توپ در حال چرخش با `چرخش از بالا` را نشانی می‌دهد. لایه‌های هوای نزدیک سطح توپ بر اثر اصطکاک بین توپ و هوا و همچنین توسط اصطکاک داخلی هوا (چسبندگی) در جهت چرخش توپ کشیده می‌شوند. تندی هوا نسبت به سطح توپ در بالای آن کم‌تر از پایین است ، و تلاطم بیش‌تری به طرف بالا نسبت به پایین توپ پیش می‌آید. این عدم تقارن سبب اختلاف فشار می‌شود ؛ و حالا فشار میانگین در بالای توپ نسبت به پایین آن بیش‌تر خواهد شد. نیروی خالص مطابق پ توپ را به طرف پایین منحرف می‌کند. به همین دلیل در تنیس برای داشتن سرویس بسیار سریع در زمین از «چرخش بالا» استفاده می‌شود.
در بیسبال توپ را به گونه‌ای می‌زنند که تقریباً نزدیک محور قائم بچرخد ، و انحراف واقعی به طرف پهلو باشد. شکل پ نمایی از بالا را در این وضعیت نشان می‌دهد. پرتاب خمیده‌ای که توسط بازیکن چپ دست به طرف ضربه زننده‌ی راست دست پرتاب می‌شود می‌پیچید و ضربه زدن را مشکل‌تر می‌کند (شکل ث).

اثر مشابهی با توپ‌های گلف رخ می‌دهد که به دلیل برخورد سطح مایل چوب گلف با توپ همواره دارای «چرخش عقب» است. اختلاف فشار حاصل بین بالا و پایین توپ بر اثر این چرخش نیروی بالابری به وجود می‌آورد که توپ را بسیار طولانی‌تر از حالتی که بدون چرخش باشد در هوا نگه می‌دارد. توپی که به خوبی از روی پایه‌ی زیر توپ زده شود در طی بخش اولیه‌ی پرواز خود `شناور` یا حتی خمیده به طرف بالا به نظر می‌رسد. این اثری واقعی است و خطای دید نیست. فرورفتگی‌های روی توپ نقشی اساسی بازی می‌کنند ، چسبندگی هوا به توپی که این فرورفتگی‌ها را نداشته باشد با سرعت اولیه و چرخش یکسان مسیر بسیار کوتاه‌تری را به دست می‌دهد. شکل ج توپ گلف با چوب زده شده‌ای را با چرخش عقب نشان می‌دهد.

تصویر


تصویر

  امتیاز: 0.00