• meirge leathanaigh

Dialann Rith Crua: Dinimic Imbhuailte Fisiciúla

Nuair a imbhuaileann dhá rud, is toradh fisiceach amháin a bhíonn ann. Baineann sé seo le feithicil mhótair ag luasghéarú ar mhórbhealach, liathróid billiard ag rolladh feadh boird feilte, nó reathaí ag imbhualadh leis an talamh ag luas 180 céim sa nóiméad.

Is iad tréithe sonracha an teagmhála idir an talamh agus cosa an reathaí a chinneann luas reatha an reathaí, ach is annamh a chaitheann formhór na reathaithe am ag déanamh staidéir ar a “ndinimic imbhuailte”. Tugann reathaithe aird ar a gciliméadair sheachtainiúla, achar reatha fad-achair, luas reatha, ráta croí, struchtúr na hoiliúna eatramhacha, srl., ach is minic a dhéanann siad neamhaird den fhíric go mbraitheann cumas reatha ar cháilíocht an idirghníomhaíochta idir an reathaí agus an talamh, agus braitheann torthaí na dteagmhálacha go léir ar an Uillinn ag a ndéanann rudaí teagmháil lena chéile. Tuigeann daoine an prionsabal seo agus iad ag imirt billiards, ach is minic a dhéanann siad neamhaird air agus iad ag rith. De ghnáth ní thugann siad aird ar bith ar na huillinneacha ag a dtagann a gcosa agus a gcosa i dteagmháil leis an talamh, cé go bhfuil roinnt uillinneacha an-ghaolmhar le huasmhéadú an fhórsa tiomána agus íoslaghdú an riosca díobhála, agus gineann cinn eile fórsa coscánaithe breise agus méadaíonn siad an fhéidearthacht díobhála.

Ritheann daoine ina ngaiste nádúrtha agus creideann siad go daingean gurb é seo an modh reatha is fearr. Ní chuireann formhór na reathaithe tábhacht ar an bpointe a gcuirtear an fórsa i bhfeidhm nuair a bhíonn siad i dteagmháil leis an talamh (cibé acu an ndéantar teagmháil leis an talamh leis an tsáil, bonn na coise ar fad nó leis an tosaigh-chos). Fiú má roghnaíonn siad an pointe teagmhála mícheart a mhéadaíonn an fórsa coscánaithe agus an baol díobhála, gineann siad fórsa níos mó trína gcosa. Is beag reathaí a chuireann cruas a gcosa san áireamh nuair a dhéanann siad teagmháil leis an talamh, cé go bhfuil tionchar tábhachtach ag cruas ar phatrún fórsa an tionchair. Mar shampla, dá mhéad dolúbthacht na talún, is mó an fórsa a tharchuirtear ar ais chuig cosa an reathaí tar éis dó a bheith buailte. Dá mhéad cruas na gcosa, is mó an fórsa ar aghaidh a ghintear nuair a bhrúitear ar an talamh é.

Trí aird a thabhairt ar eilimintí ar nós uillinn teagmhála na gcosa agus na gcosa, an pointe teagmhála, agus cruas na gcosa, is féidir an staid teagmhála idir an reathaí agus an talamh a thuar agus a athdhéanamh. Thairis sin, ós rud é nach féidir le haon reathaí (fiú Usain Bolt) bogadh ag luas an tsolais, baineann dlíthe gluaiseachta Newton le toradh na teagmhála beag beann ar mhéid oiliúna, ráta croí nó acmhainn aeróbach an reathaí.

Ó thaobh fórsa an imbhuailte agus luas reatha de, tá tríú dlí Newton thar a bheith tábhachtach: insíonn sé dúinn. Má tá cos reathaí díreach go leor nuair a dhéanann sé teagmháil leis an talamh agus má tá an chos os comhair an choirp, ansin déanfaidh an chos seo teagmháil leis an talamh ar aghaidh agus anuas, agus brúfaidh an talamh cos agus corp an reathaí suas agus ar gcúl.

Díreach mar a dúirt Newton, “Tá fórsaí imoibrithe den mhéid chéanna ach i dtreonna difriúla ag gach fórsa.” Sa chás seo, tá treo an fhórsa imoibrithe díreach difriúla leis an treo gluaiseachta a bhfuil súil ag an reathaí leis. Is é sin le rá, ba mhaith leis an reathaí bogadh ar aghaidh, ach brúfaidh an fórsa a chruthaítear tar éis dó teacht i dteagmháil leis an talamh suas agus ar gcúl é (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos).

brúigh suas agus siar é

Nuair a bhaineann reathaí an talamh leis an tsáil agus an chos os comhair an choirp, bíonn treo an fhórsa tionchair tosaigh (agus an fórsa sáite a eascraíonn as) suas agus ar gcúl, rud atá i bhfad ón treo gluaiseachta a bhfuiltear ag súil leis ón reathaí.

Nuair a dhéanann reathaí teagmháil leis an talamh ag uillinn chos mícheart, deir dlí Newton nach mór don fhórsa a ghintear a bheith optamach, agus nach féidir leis an reathaí an luas reatha is tapúla a bhaint amach choíche. Dá bhrí sin, is gá do reathaithe foghlaim conas an uillinn teagmhála talún cheart a úsáid, arb í gné bhunúsach den phatrún reatha ceart í.

Tugtar “Uillinn na tibial” ar an Uillinn is tábhachtaí i dteagmháil leis an talamh, agus is é sin céim na huillinne a chruthaítear idir an tibia agus an talamh nuair a dhéanann an chos teagmháil leis an talamh den chéad uair. Is é an pointe cruinn chun Uillinn na tibial a thomhas ná nuair a dhéanann an chos teagmháil leis an talamh den chéad uair. Chun Uillinn na tibia a chinneadh, ba chóir líne dhíreach comhthreomhar leis an tibia a tharraingt ag tosú ó lár chomhpháirt na glúine agus ag dul i dtreo na talún. Tosaíonn líne eile ón bpointe teagmhála den líne comhthreomhar leis an tibia leis an talamh agus tarraingítear í díreach ar aghaidh feadh na talún. Ansin bain 90 céim ón Uillinn seo chun an Uillinn tibial iarbhír a fháil, arb é céim na huillinne a chruthaítear idir an tibia ag an bpointe teagmhála agus an líne dhíreach atá ingearach leis an talamh.

Mar shampla, más 100 céim an uillinn idir an talamh agus an tibia nuair a dhéanann an chos teagmháil leis an talamh den chéad uair (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos), ansin is é 10 gcéim (100 céim lúide 90 céim) uillinn iarbhír na tibia. Cuimhnigh, is é an uillinn tibial céim na huillinne idir líne dhíreach atá ingearach leis an talamh ag an bpointe teagmhála agus an tibia.

Tá an tibia 10 gcéim

Is é an Uillinn tibial céim na huillinne a fhoirmítear idir an tibia ag an bpointe teagmhála agus an líne dhíreach atá ingearach leis an talamh. Is féidir leis an Uillinn tibial a bheith dearfach, nialasach nó diúltach. Má chlaonann an tibia ar aghaidh ón alt glúine nuair a dhéanann an chos teagmháil leis an talamh, tá an Uillinn tibial dearfach (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos).

Tá an uillinn tibial dearfach

Más rud é go bhfuil an tibia díreach ingearach leis an talamh nuair a dhéanann an chos teagmháil leis an talamh, is é nialas Uillinn na tibial (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos).

Is é nialas an uillinn tibial

Má chlaonann an tibia ar aghaidh ón alt glúine nuair a bhíonn sí i dteagmháil leis an talamh, bíonn an uillinn tibial dearfach. Nuair a bhíonn sí i dteagmháil leis an talamh, bíonn an uillinn tibial -6 chéim (84 céim lúide 90 céim) (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos), agus féadfaidh an reathaí titim ar aghaidh nuair a bhíonn sí i dteagmháil leis an talamh. Má chlaonann an tibia siar ón alt glúine nuair a bhíonn sí i dteagmháil leis an talamh, bíonn an uillinn tibial diúltach.

Is é -6 céim an uillinn tibial

É sin ráite, an dtuigeann tú eilimintí an phatrúin reatha?


Am an phoist: 22 Aibreán 2025