کاربرد فیزیک در زندگی روزمره | قسمت ۶

چرا مورچه‌ها هنگام سقوط کردن آسیب نمی‌بینند؟ / فیزیک پاسخ می‌دهد

وقتی انسان از ارتفاعی سقوط می‌کند، دست کم چند استخوانش خواهد شکست، اما مورچه‌ها هنگام سقوط از بالاترین ارتفاع هم آسیبی نخواهند دید.

کد خبر: ۸۶۳۵۴۱

شنبه - ۰۴ مرداد ۱۳۹۹ / July 25, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، تصور زندگی بدون فیزیک کار سختی است. حتی ممکن است فردی که با ریاضیات آشنایی ندارد هم به درک کامل این پدیده‌های فیزیک نیازمند باشد و حقایق آنها را ارزشمند بداند. بسیاری از رویداد‌های روزانه قوانین فیزیکی در خود دارند و می‌توان با مثال‌های ساده آن‌ها را شرح داد:

شکل‌گیری تصویر
تاکنون توجه کرده‌اید که وقتی شب در یک اتاق هستید، اغلب می‌توانید بازتاب خود را در یک صفحه شیشه‌ای مشاهده کنید؟ به روش مشابه، چون نور کمتری از اعماق دریاچه‌ها خارج می‌شود، سطح دریاچه مانند یک آینه عمل می‌کند. اما تصویر با شکست نور نیز می‌تواند ایجاد شود. ماهی که در آب مشاهده می‌شود، بعلت شکت پرتو‌های نوری در آب معمولا در عمق متفاوتی نسبت به واقعیت ظاهر می‌شود.

درنهایت، پدیده‌هایی وجود دارند که به دلیل ترکیبی از بازتاب و انکسار ظاهر می‌شوند. برای مثال، رنگین‌کمان زمانی دیده می‌شود که نور از بین قطرات آب معلق در اتمسفر عبور کند. هنگامیکه نور وارد قطرات می‌شود، خم شده یا می‌شکند و سپس از درون قطره بازتاب می‌کند.

ماشین لباسشویی
خشک‌کن ماشین لباسشویی یک مخزن چرخان پرسرعت است که نیروی گریز از مرکز را بر روی محتویات آن اعمال می‌کند. نیروی گریز از مرکز در جهتی دور از مرکز عمل کرده و از این رو می‌تواند برای دورکردن مولکول‌های آب درون لباس‌ها بصورت شعاعی طی چرخش‌های مخزن، استفاده شود.

الکتریسیته ساکن
وقتی دو شیء که رسانای الکتریکی خوبی ندارند با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند، الکترون‌های یکی از اشیاء روی شیء دیگر قرار می‌گیرند. هرچه عمل مالش بین دو شیء بیشتر صورت بگیرد، الکتریسیته ساکن بیشتری ساخته شده و بار الکتریکی بیشتری ایجاد می‌شود.

ترن هوایی
اولین پیچ ترن معمولا بلندترین آن است، بنابراین واگن انرژی کافی ذخیره می‌کند تا از تمام ارتفاعات دیگر عبور کند. هنگامی که واگن به سمت پایین می‌رود، انرژی پتانسیل آن کاهش یافته و انرژی جنبشی آن افزایش می‌یابد. در هر بخشی از ترن، مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی واگن با انرژی پتانسیلی که واگن در پیچ اول داشت، برابر است.

چرخیدن
هنگامیکه اسکیت‌بازان بازو‌ها و پای خود را به سمت داخل می‌کشند، ممان اینرسی خود را کاهش می‌دهند، بنابراین با سرعت زاویه‌ای بیشتری می‌چرخند. این امر به دلیل حفظ تکانه زاویه است.

باز کردن درب
اگر نزدیکی درب به آن نیرویی وارد کنید، درب باز نخواهد شد، زیرا لولای درب نمی‌تواند بچرخد. اما اگر همین نیرو را با فاصله بیشتری به درب وارد کنید، چون گشتاور آن بزرگتر شده است، لولا به راحتی چرخیده و درب با نیروی کمی باز می‌شود.

افتادن
فرض کنید در حال بالا رفتن از یک درخت هستید، لیز می‌خورید و می‌افتید. ممکن است یک یا دو استخوان‌تان هم بشکند، اما اگر چنین چیزی برای یک مورچه اتفاق بیفتد و از ارتفاع زیادی سقوط کند آسیب نخواهد دید، چرا؟ از دید مورچه، اتمسفر ضخیم و چسبناک است و تجربه آن از سقوط از ارتفاع زیاد مانند زمانیست که ما از طریق آب به عمق استخر می‌رویم. هوا زیرپای مورچه در حال سقوط نیز مانند یک کوسن نرم و ایمن است!