منو
 کاربر Online
605 کاربر online

وزن ظاهری

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک
(cached)

نگاه اجمالی

هر پیشرفت بزرگ علمی به نحوی زندگی هر یک از ما را دگرگون می سازد. کشف الکتریسته و امواج الکترومغناطیسی ، اختراع ماشین های پرنده و پیشرفت ترانزیستورها را در نظر بگیرید. به موشک ها و فضاپیماهای عصر خودمان توجه کنید. می توان اطمینان داشت که تا چند دهه دیگر مردم با همان سهولت و اطمینانی که با هواپیمای جت سفر می کنند، از موشک برای رفت و آمد بین قاره ها استفاده خواهند نمود. نقل و انتقال بین زمین و ماه به صورت مسئله ای منظم و عادی در می آید. مردم در ایستگاههای فضایی زندگی و کار خواهند نمود و متخصصین مشاغل جدید نظیر جوشکاری فضایی و سوار کردن قطعات در فضا و غیره مورد نیاز خواهد بود. ولی برای اولین بار در تاریخ پیشرفت علم و تکنولوژی بشر را به محیط کاملا جدیدی از فضای خارج هدایت می کند، به محیطی که قوانین متعارف فیزیکی در آن به گونه ای متفاوت عمل می نمایند. این پیشرفت مانند آن است که بشر زندگی در اقیانوس را فرا گیرد.

قوانین فیزیک در زمین

بدیهی است که قوانین اساسی فیزیک و به ویژه مکانیک در شرایط زمینی ، اقیانوس ها و فضای خارج یکسان هستند و فقط عمل آنها در هر یک از این محیط ها متفاوت می باشد. این قوانین در شرایط زمینی دارای دو ویژگی اصلی می باشند: عدم وجود تغییرات قابل رویت در سرعت حرکت – یعنی عدم وجود تغییرات در شتاب نقاطی که سطح سیاره را به وجود می آورند– و دیگر این واقعیت که سیاره ها تمام اجسام را جذب می کنند و باعث می شوند که آنها برسطح سطحش فشار وارد آورند. عدم وجود شتابهای قابل توجه به وسیله ویژگی های حرکت زمین در فضا مشخص می گردد.

ما سیاره خود را در دو حرکت اصلی آن ، یعنی چرخش روزانه به دور محورش و گردش سالانه به دور خورشید ، همراهی می کنیم و در نتیجه با آنکه با سرعت 30 کیلومتر در ثانیه همراه زمین و با سرعت حیرت آور 230 کیلومتر در ثانیه همراه منظومه شمسی به دور مرکز کهکشان می چرخیم، این سرعت را احساس نمی کنیم، زیرا ساختمان بدن ما نسبت به سرعت حرکت مستقیم الخط حساس نیست. حقیقت امر این است که مطابق یکی از قوانین اساسی مکانیک حرکت یکنواخت در یک خط مستقیم را نمی توان با هیچ وسیله فیزیکی کشف و اندازه گیری نمود.

نیروی گرانشی

در شرایط زمینی فشار داده شده بر یک سطح در نتیجه عمل نیروی جاذبه یا گرانشی پدید می آید. ولی مردم غالبا فکر می کنند که این فشار دقیقا همان نیرویی است که بوسیله آن ، جسمی به زمین جذب می گردد. اگر چنین موردی واقعا صحت داشت، ما شاهد بی وزنی فضاپیمائی که به ماه حرکت می کند، نبودیم. زیرا سفینه در هر نقطه روی مدار تحت تاثیر گرانش زمین قرار دارد. به طور کلی به زحمت می توان نقطه ای را در فضا پیدا نمود که برآیند نیروهای گرانشی در آن صفر باشد.

باید متذکر شد که فشار به وسیله نیروهای دیگر جز نیروی گرانش نیز پدید می آید و یکی از آن شتاب می باشد. نیروی گرانشی برای جسمی که به حال سکون بر روی سطح زمین قرار دارد، واقعا با وزن جسم برابر می باشد. ولی این فقط یک حالت خاص می باشد.

اثر گرانش

بدن انسان بر سطح فشار معینی وارد می کند. ولی مطابق قانون سوم نیوتن سطح زمین کاملا همان مقدار فشار را متقابلا از پایین به بدن انسان وارد می سازد. این نیروی مقاومت ، عکس العمل نامیده می شود. نیروهای گرانشی بر سطح و نیروی عکس العمل برخود جسم اثر می گذارد. بدین ترتیب ، گرانش بر جسم اعمال می گردد نه بر سطح. مفهوم مطلب آن است که این نیرو کاملا با فشاری که بر سطح وارد می گردد، تفاوت دارد.

مفهوم فیزیکی اضافه وزن

مفهوم اضافه وزن از نظر فیزیکی این است که تمام یک جسم به طور همزمان شتاب پیدا نمی کند. نیرویی که بر یک جسم اعمال می گردد، به عنوان مثال نیروی گرانشی موتور موشک ، در بخش نسبتا کوچکی از سطح آن اثر می گذارد. تمام نقاط دیگر این جسم ، شتاب را به صورت تغییر یافته و با تاخیر دریافت می کنند. مانند آن است که جسم در ضمن فشرده شدن به تکیه گاهش ، پهن شود.

اثرات اضافه وزن بر انسان

تحقیقات تجربی وسیعی که به وسیله «کنستانتین شیولکوفسکی» در آغاز این قرن شروع شد و در دوران ما نیز ادامه یافت، نشان می دهد که اثر فیزیولوژیکی اضافه وزن نه تنها به مدت دوام آن ، بلکه جسم مورد نظر نیز بستگی دارد. مقدار زیادی از خون به بخش پایین تر انتقال می یابد و مقدار خون مغز نیز دچار اختلال می شود. اندامهای داخلی نیز در اثر ازدیاد وزن ، پایین تر می آیند و موجب کشش رگ و پی می گردند. موقعیت بدن برای کم کردن اثرات خطرناک اضافه وزن باید ترتیبی باشد که اضافه وزن از پشت به طرف سینه باشد. این وضعیت باعث می شود که موجود زنده اضافه وزن را تا سه برابر وزنش تحمل نماید. درواقع به همین علت است که دراز کشیدن در چنین حالتی بهتر از ایستادن می باشد.

علل بی وزنی

در حالی که موجودات روی کره زمین حالت اضافه وزن را به ندرت تجربه می نمایند، عملا چیزی درباره حالت بی وزنی نمی دانند. این وضعیت حیرت انگیز هنگامی پدید می آید که موتورهای موشک خاموش باشند و فشار وارد بر سطح و نیروی عکس العمل از بین بروند. در این صورت استنباط معمول ما از بالا و پایین بی معنا می گردد. اجسامی که استحکامی ندارند، در هوا آزادانه شناور می گردند. در مورد بی وزنی تصورات غلط زیادی وجود دارد. برخی عقیده دارند این حالت هنگامی به وجود می آید که فضاپیما از «کره جاذبه زمین» ، که فراتر از آن هوا وجود ندارد، دور شود. عده ای دیگر تصور می کنند که بی وزنی حرکت آزاد موشک در فضا ، موشک و تمام چیزهای موجود در آن در اثر نیروهای گرانشی با شتاب یکسانی حرکت می کنند ، مانند آنست که سطح در جلو جسم حرکت می کند و جسم فرصت کافی برای وارد ساختن فشار بر آن را نداشته باشد ولی هر دو حرکت سفینه در مدار چه با موتورهای در حال کار و چه حرکتی که تحت تاثیر گرانش انجام می گیرد، شتاب وار هستند و تحت تاثیر نیروهایی که بر آنها اعمال می گردد، می باشند.

بی وزنی کامل

اگر موشک در یک میدان گرانشی حرکت کند، یعنی از موتورهایش استفاده ننماید، این میدان در اطراف موشک یکنواخت است و مفهومش آنست که نیروهای میدان یکسان در تمام نیروهای گرانشی به آن دسته از نیروهایی که نیروی جرم نامیده می شوند تعلق دارند. یعنی نیروهایی که به طور همزمان بر تمام نقاط جسم یا سیستم مورد نظر وارد می شوند. با توجه به این واقعیت تمام نقاط موشک شتاب یکسانی را به طور همزمان دریافت می دارند و تمام برهمکنش آنها با یکدیگر متوقف می گردد. فشار وارد بر سطح و عکس العمل آن تواما قطع می شود و حالت بی وزنی کامل حاصل می گردد.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 32657


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..