|
|
|
| قانون اول در رابطه با حرکت
|
|
| يونانيان قديم چنين تصور مى‌کردند که هرگاه نيرويى بر جسم وارد شود آن را به حرکت در مى‌آورد، در صورتى که اثر نيرو از جسم جدا شده و يا متوقف گردد آن جسم از حرکت باز مى‌ماند. گاليله (۱۶۴۲-۱۵۶۴ ميلادي) دانشمند ايتاليايى اين عقيده را رد کرد و بعد از او دانشمند ديگرى به نام نيوتن قانون اول حرکت را اثبات نمود (۱۷۲۷-۱۶۴۲ ميلادي). اين قانون به شرح زير بيان مى‌شود:
|
|
| وضعيتى را که اجسام دارند اعم از سکون يا حرکت روى خط مستقيم همواره حفظ خواهند کرد مگر اينکه وادار به تغيير وضعيت از طرف نيروهاى خارجى بشوند.
|
|
| شايد براى خواننده قابل توجه باشد که اين قانون بهطور مشخص بسيارى از مفاهيمى را که در مبحث قبلى شرح داده شده بهطور مستقيم در بر مى‌گيرد با اينکه از نظر تجربى کليهٔ امور مربوط به اين قانون مورد آزمايش قرار نگرفته است ليکن اين مطلب بيشتر يک محدوديت تحقيقى و علمى است زيرا در عمل هر کجا که اين قانون مورد آزمايش قرار گرفته است همواره ثابت و مورد تائيد واقع شده است.
|
|
|
|
| با در نظر گرفتن شرايط موجود در فنون ورزش‌هاى مختلف مى‌توان به موضوع برخورد نيروها و نتايج حاصل از اين برخوردها توجه نمود. بهطور مثال راکت تنيس با توپ برخورد پيدا مى‌کند و نيرويى بر آن وارد مى‌سازد و يا اينکه توپ بسکتبال به تخته برخورد مى‌نمايد و نيرويى بر آن وارد مى‌کند، همين‌طور کشتى‌گيرى که قسمتى از بدن حريف را در اختيار دارد بر آن نيرو وارد مى‌نمايد.
|
|
| علاوه بر نيروهاى حاصل از برخورد اجسام، نيروهاى ديگرى نيز على‌رغم اينکه برخوردى وجود داشته و يا نداشته باشد بر اجسام مؤثر هستند. اين نيروها، نيروهاى جاذبه‌اى يا گرانشى هستند که اجسام مختلف را دارا بوده و نسبت به يکديگر گرايش پيدا مى‌کنند. ماهيت اين‌گونه نيروها اولين‌بار به‌وسيلهٔ نيوتن تشريح شد به‌طورى که در داستانى آمده است نيوتن وقتى در زير درخت سيبى نشسته بود سيبى از آن درخت بر سرش افتاد و اين اتفاق موجب شد تا نيوتن قانون جاذبهٔ زمين را صورت‌بندى و به شرح زير ارائه نمايد: ذرات ماده همديگر را جذب مى‌کنند و نيروى جاذبه هر يک از آنها نسبت مستقيم با جرم آنها و نسبت معکوس با مجذور فاصلهٔ آنها دارد. بيان جبرى تعريف فوق را مى‌توان به شکل زير صورت‌بندى نمود:
|
|
|
|
| که در آن F = نيروهاى برهم کنشى است که بر هم اثر مى‌گذارند m1 و m2 به ترتيب مربوط به جرم اجسام، و l مساوى مسافت بين دو جسم مى‌باشد.
|
|
| در ورزش‌ها، نيروهاى جاذبه تمامى ذرات يک جسم بر ديگرى عموماً بسيار ناچيز و اثرش نامحسوس و غيرقابل درک است. بنابراين نيروى جاذبه‌اى که طبق تعريف فوق بين گوى‌ها در روى ميز بيليارد وجود دارند بسيار کوچک هستند به‌طورى که مى‌توان آنها را ناديده گرفت.
|
|
| اما اثر يک جسم را بر جسم ديگر نمى‌توان ناديده گرفت. اين اثرات در ورزش‌هاى مختلف از اهميت خاصى برخوردار مى‌باشند.
|
|
| آنچه در رابطه با قانون گرانش نيوتن در تحليل مهارت‌ها و فنون ورزشى مطرح و مورد توجه است، قوهٔ جاذبهٔ زمين مى‌باشد. کشش زمين نسبت به اجسام را قوهٔ جاذبهٔ زمين مى‌ناميم و به‌طورى که در معادلهٔ بالا مشخص شده است مقدار آن با توجه به جرم اجسام و مسافت بين آنها متغير مى‌باشد (در اينجا منظور از مسافت فاصلهٔ جسم تا مرکز زمين مى‌باشد). بنابراين در صورتى که کليهٔ شرايط ديگر براى دو وزنه‌بردار مساوى باشد، آن کس که از نظر وزن بدن سنگين‌تر است نيروى کششى جاذبهٔ زمين بر او بيشتر خواهد بود. از طرف ديگر فضانوردى که در فاصلهٔ ۳ يا ۴ هزارمترى زمين در فضا قرار دارد به‌مراتب نيروى جاذبهٔ زمين نسبت به او کمتر از شيرجه‌رونده‌اى است که از سکوى ۱۰ مترى شيرجه در هوا مى‌پرد. اختلاف اثر نيرو در رابطه با فاصلهٔ اجسام تا مرکز زمين نسبتاً جزئى و ناچيز است زيرا شعاع زمين بهطور تقريبى برابر با ۶۳۷۰ کيلومتر است در اين صورت چند هزار متر فاصله ولو اينکه مجذور هم بشود در مقايسه با آن ناچيز است.
|
|
| اثر فاصله يا ارتفاع بر روى اجراء مهارت‌هاى ورزش قهرمانان المپيک، همواره موضوع مورد توجه رسانه‌هاى گروهى و خبرنگاران بوده است. اين علاقه را مى‌توان ناشى از اين موضوع دانست که چون زمين کاملاً کروى نبوده و در ناحيهٔ قطب‌ها فشرده و در نواحى استوايى پهن‌تر است لذا به نظر مى‌رسد فاصله پوستهٔ زمين تا مرکز آن در تمام نقاط دنيا يکسان نباشد. از اين رو هرگاه مثلاً مسابقات پرتاب وزنه در نواحى استوايى برگزار شود در مقام مقايسه با يکى از نواحى قطبى پرتاب‌کنندگان حدوداً مقدار ۲۰ کيلومتر دورتر نسبت به مرکز زمين قرار مى‌گيرند و از اينجا چنين نتيجه مى‌گيريم که نيروى جاذبهٔ زمين که وزنه را در نواحى استوايى به طرف خود جذب مى‌کند مختصرى را همين نيرو که در قطب عمل مى‌کند کمتر است و پرتاب‌کنندگان وزنه نواحى استوايى از اين نظر داراى امتياز مى‌باشند.
|
|
|
|
| هر جسم متحرک اعم از اينکه کاميون باربري، شناگر، و يا توپ بولينگ باشد داراى جرم معين و سرعت مشخصى است. حاصل ضرب جرم و سرعت جسم اندازهٔ حرکت آن جسم را مشخص مى‌کند که صفتى است کمّى و هر جسم متحرکى داراى اين ويژگى مى‌باشد. اندازهٔ حرکت يک جسم در ورزش‌ها خيلى اهميت ندارد مگر اينکه آن جسم با جسم ديگرى تصادف و برخورد کند. در آن موقع نتيجهٔ برخورد بستگى به اين دارد که کدام يک از دو جسم داراى اندازهٔ حرکت بيشترى مى‌باشد. هرقدر اندازهٔ حرکت يک جسم بيشتر باشد اثرى که در تصادف روى جسم ديگر مى‌گذارد بارزتر است. بهطور مثال چنانچه دو بازيکن بولينگ را که هر دو داراى تکنيک و سرعت مشابه هستند در نظر بگيريد که يکى از آن دو از توپ سنگين‌تر استفاده مى‌کند احتمال دارد در اثر اندازهٔ حرکت بيشتر، نتيجهٔ بهترى نسبت به دوست خود که از توپ سبک‌تر استفاده مى‌کند به‌دست آورد زيرا به نظر مى‌رسد توپى که اندازهٔ حرکت آن زيادتر است وقتى به هدف بخورد، با شدت بيشترى ميله‌هاى چوبى را به اطراف پراکنده نموده، و شانس برخورد با ساير ميله‌ها را پيدا کند و نتيجتاً امتياز بيشترى به‌دست آورد.
|
|
| تفاوت اندازهٔ حرکت دو جسم ممکن است در اثر سرعت‌هاى مختلف آنها باشد. در بازى تنيس هرگاه بازيکن بخواهد در حرکت سرويس توپ را سريع به زمين حريف بفرستد مجبور است سرعت حرکت راکت را افزايش دهد و در صورتى که بخواهد توپ را نرم و آهسته از روى تور عبور دهد، بازيکن از سرعت راکت خود در موقع ضربه زدن به توپ مى‌کاهد.
|
