القوة المؤثرة في مضرب البيسبول
يتساءل كثير من لاعبين كرة التنس حول القوة المؤثرة في مضرب البيسبول ، لذلك نُقدم لكم من خلال مقالنا هذا الإجابة الكاملة، فنلاحظ حين تضرب كرة التنس البيضاء الصغيرة تأخذ مسار نصف قوس إلى أن تصل للطرف الأخر، وذلك نتيجة تعرضها إلى قوة المضرب فتختلف أشكال القوة المؤثرة على الأجسام، وإليكم كافة المعلومات عن القوة فيما يلي:
- تُعتبر قوة الدفع هي القوة المؤثرة في مضرب البيسبول.
- إذ تنتج القوة نتيجة لردة الفعل التي تنشأ أثناء تصادم الكرة مع المضرب.
- وذلك بالرجوع إلى قانون نيوتن الثالث لحركة الأجسام.
- فينص القانون أن لكل فعل رد فعل مساوي له في المقدار ومضاد له في الاتجاه.
- ويمكن استنتاج أن الدفع هو رد الفعل عندما تؤثر مقدار من القوة على جسم.
- مما يؤدي إلى اكتساب الجسم تسارع يتناسب مع القوة المؤثرة تناسب طردياً.
- أي كلما ازداد مقدار القوة المؤثرة يزداد التصارع في الكرة فتنطلق لمسافات أعبد.
- كما أنه يتناسب عكسياً مع كتلة الجسم، فبتقليل حجم الجسم يزداد التسارع.
تعريف القوة المؤثرة في مضرب البيسبول
تُعرف القوة بصفة عامة في العلوم الفيزيائية والرياضية أنها المؤثر الخارجي التي يؤثر على الأجسام بمقدار محدد مما يتسبب في تغيير حالته الجسم من السكون إلى الحركة، كما تقوم بتغيير اتجاه حركته، إذ تتشكل قوة الدفع أو السحب نتيجة تفاعل الجسم مع جسم أخر، وتتمثل قوة الدفع في مضرب البيسبول في عدة خطوات وهي:
- يمتلك مضرب البيسبول قبل ضرب الكرة طاقة وضع مسببه له حالة السكون.
- عند دفع اللاعب المضرب في الهواء باتجاه الكرة ستتغير حالتها من طاقة وضع إلى طاقة حركة.
- أثناء تلامس الكرة مع المضرب، تكتسب الكرة مقدار من القوة نتيجة تأثر المضرب بالطاقة الحركية.
- إذ تغيير الكره حالتها وكذلك اتجاهها؛ نتيجة ردة الفعل ضد القوة الخاصة بالمضرب.
- حسب القانون الثالث لنيوتن، أن مقدار القوة التي أثر بها المضرب على الكرة يساوي مقدار قوة تأثير الكرة على المضرب.
- تصبح قوة رد الفعل عبارة عن قوة دفع تأخذ الاتجاه المضاد للحركة الأصلية له.
- لتظهر الظاهرة الفيزيائية ماغنوس على الكرة التي تؤدي إلى سير الكرة في مسار يشبه النصف قوس.
وحدة قياس القوة المؤثرة في مضرب البيسبول
- يعد إسحاق نيوتن هو أول عالم وضع المبادئ والقوانين الخاصة بالقوة وحركة الأجسام.
- إذ أشارت الأبحاث والدراسات التي قام بها نيوتن أن الرمز الخاص للقوة هو حرف N.
- وتقاس وحدة القوة بالنيوتن؛ نسباً إلى العالم الفيزيائي إسحاق نيوتن.
- وتعتبر قوة الدفع نوع من أنواع القوة التي تؤثر على الجسم ما فتكسبه حركة.
- لكنها تقوم بالتأثير عليه في زمن محدد.
- لذلك تقاس القوة المؤثرة في مضرب البيسبول لكرة التنس بوحدة N.S حسب النظام الدولي.
- في الرمز S هو رمز الثانية، والرمز N هو رمز النيوتن.
- كما يمكن قياس الدفع بوحدة كغم.م/ثانية
- لتمثل وحدة كغم: كتلة الجسم التي تأثر بالقوة.
- والوحدة م: هي المسافة التي تم دفع الكرة إليها
قانون القوة المؤثرة في مضرب البيسبول
من خلال الاستعانة بقانون نيوتن الثالث لحركة الأجسام يمكن استنتاج قانون الدفع، إذ ينص القانون على العلاقة الرياضية: الدفع = القوة × الزمن =الكتلة × المسافة/الزمن.
مثال:
قام لاعب بدفع كرة تنس كتلتها 3 كيلوغرام إلى لاعب أخر، فاستغرقت الكرة زمن 4 ثواني خلال مسافة قدرها 10 متر. أوجد مقدار الدفع في الكرة بوحدة النيوتن.
الحل:
- نحدد المعطيات في المسألة السابقة وهي:
- كتلة كرة التنس (ك)= 3 كغم.
- المسافة (ف) = 10 متر.
- الزمن (ن) = 4 ثواني
- يتم التعويض في المعادلة الرياضية الآتية:
- الدفع = الكتلة × المسافة/الزمن
- الدفع = 3 × 10÷4 = 7.5 نيوتن.
ظاهرة تأثير ماغنوس
- اكتشف العالم Heinrich Gustav الظاهرة في عام 1852م بعد العديد من الدراسات والأبحاث.
- تتمثل الظاهرة في تفسير حركة انحراف الأجسام في حالة اكتسابها مقدار من القوة.
- مثل انحراف كرة القدم بصورة تسبه القوس، أو انحراف كرة البيسبول، أو كرة التنس.
- إذ أنها تنتج نتيجة تأثر الأجسام الدوارة التي تمتلك حركة نسبية دورانية بمقدار من قوة خارجية.
- يمكن التعرف على الظاهرة ورؤيتها على الجسم الدوار في الهواء مثل كرة التنس.
- كما يحدث تأثير ماغنوس في حركة بعض السوائل.
