عصا الاتزان
 

عودة الى قاعات المتحف العلمى

 عـــودة إلى صفحة الاتــــــــــزان

الفكرة العلمية :

يتوقف إتزان الجسم على توزيع كتلته التى تحدد مركز ثقله وكميــة الحركـــة الزاويـــة

 مكونات التجربة

عصا خشبية طولها نصف متر بها كتلة خشبية فى حجم  قبضة اليد مثبتة عند أحد الطرفين

خطوات التجربة

حاول أن تجعل العصا متزنة على إصبعك عندما تكون الكتلة الخشبية لأسفل
كرر الخطوة الأولى عندما تكون الكتلة الخشبية لأعلى

 التفسيــر

والحقيقة أنه كلما كانت الكتلة بعيدة عن الـيد كلما كان عزم القصور الدورانى أكبر وإحتمالية إنحراف وسقوط العصا أقل لذلك يصعب تحريك هذا الجسم وأيضا يقال أنه من الصعب تغيير الحركة الدورانية لجسم له عزم قصور دورانى كبير وهذه هى حالة من حالات قـانون نيوتن الأول أن النظام القصورى يميل إلى البقاء على حالته ما لم تؤثر عليه قوة خارجية وكلما زاد عزم القصور يكون التحريك أصعب والذى يحدث أن العين من خلال رؤيتها لوضع العصـا ترسـل إشـارات إلي المخ والذى بدوره يرسل إشارات عصبية إلى الإصبع ليتحرك مع العصا فى جميع الإتجاهات حتى يجعلها متزنة فى وضعرأسى وتسمى هذه العملية بميكانيكية التغذية الإسترجاعية

 التطبيقات

فى حالة إتــزان راقصـات الباليـه علـى الجليـد يمكن التحكم فى سرعة الدوران عن طريق توزيع كتلة الجسم بالنسبة لمحورالدوران وذلك بلم الذراعين بالقرب من مركز الدوران فتزيد سرعة الدوران ويقل بذلك عزم القصور الدورانى وعند فرد الذراعيـــن بعيـــداً عن مركز الدوران يزداد القصور الدورانى وتقل السرعة حيث أن كمية الحركة الزاوية تساوى عزم القصور الذاتى مضروباً فى سرعة الدوران الزاوية وحيث أن قانون بقاء كمية الحركة الزاوية يتطلب أن تكون كمية الحركة الزاوية ثابتة فإن كمية الحركة الزاوية قبل لم الذراعين مساوية لكمية الحركة الزاوية بعد لـم الذراعين وعلى ذلك فتقليل عزم القصور الذاتى عن طريق لم الذراعين يترتب عليه زيادة سرعة الدوران الزاوية
 

التعليـق

يمكن تبسيط التفسير بالقول بأنه إذا ثبت جسم في طرف عصا فإن محاولة إتزان هذا الجسم تكون أيسر إذا أمسك بطرف العصا من الناحية البعيدة عن الكتلة لإعطاء الإنسان الفرصة لمقاومـة ميل الجسم للسقوط كذلك فإن محاولة تحريك العصا والكتلة بعيدة عن اليد تكون أصعب مما لو كانت الكتلة قريبة وهذا يكافىء القول بأن عزم القصور الذاتي يزداد في الحالة الأولى عـن الحالة الثانية بسـبب بعد الكتلة عن نقطة الإرتكاز ولذلك فإن إتزان الجسم أيسر عندما يكون عزم القصور الذاتى كبيراً لأن الجسم يميل إلى المحافظة على الوضع على ما هو عليه كلما زاد القصور الذاتى وبالتإلى يتطلب التغييـر من حال إلى حال وقتا أطول وهى نفس فكرة الحدافة التى تحتفظ بدورانها فترة حتى إذا منع عنها الإزدواج الذى يسبب دورانها<وهذه الظاهرة يعرفها لاعب السيرك الذي يحمـل زملاءه ويتحرك فوق سلك إن لاعب السيرك هو إنسان شديد الحساسية لقوانين الجاذبية وخصائص الحركة فهو واسع الخبرة في القصور الذاتي ومركز الثقل ويعلم أن الإتزان يحدث إذا كان مركز الثقل للأحمال التي يحملها على إستقامة مركز ثقله في إتجاه مركـز الأرض وإلا حدث عزم إزدواج يقلب الإتزان
 

 عـــودة إلى صفحة الاتزان