هالة النور
للإبداع
.
أ. د. عبد الإله الصائغ
.
.
د.علاء الجوادي 
.
.
.
.
.
.
.
ـــــــــــــــ.

.
.
.
.
.

..
....

.

  

ملف مهرجان
النور السابع

 .....................

.

.

.

 ملف

مهرجان
النور السادس

.

 ملف

مهرجان
النور الخامس

.

تغطية قناة آشور
الفضائية

.

تغطية قناة الفيحاء
في
الناصرية
وسوق الشيوخ
والاهوار

.

تغطية قناة الديار
الفضائية
 

تغطية
الفضائية السومرية

تغطية
قناة الفيحاء في بابل 

ملف مهرجان
النور الرابع للابداع

.

صور من
مهرجان النور الرابع 
 

.

تغطية قناة
الرشيد الفضائية
لمهرجان النور
الرابع للابداع

.

تغطية قناة
آشور الفضائية
لمهرجان النور
الرابع للابداع

 

تغطية قناة
الفيحاء
لمهرجان النور
في بابل

 

ملف مهرجان
النور

الثالث للابداع
2008

 

ملف
مهرجان النور
الثاني للابداع
 

            


المفاهيم الأساسية في الميكانيكا الحيوية الرياضية الجزء الخامس

د. مسلم المياح

امتصاص القوة :
يستعد الرياضي للاصطدام (كما هو الحال عندما يسقط) عن طريق وضع المفاصل في حالة مد لامتصاص الصدمات ، ولكن ليست مقفلة . وينطبق الشيء نفسه عند اقتناص (مسك) كرة البيسبول . وضع الامتداد بالأطراف يوفر المزيد من المسافة لامتصاص القوة بالمقارنة مع وضعها مثنية (مسافة اقصر) . وعندما يتم الاتصال ، تثنى المفاصل الممدودة نظرا للاصطدام ، لامتصاص قوة تأثير الصدمة على الفور . وتنخفض القوة تدريجيا بشكل لا مركزي (أي الإطالة) والتقلص (في مفصل المرفق على سبيل المثال) ، العضلات المادة (والعضلات القابضة في مفصل الكتف) . وتتوزع قوة الصدمة أما على اكبر زمن (مسافة) ، أو على منطقة من الجسم ، أو كليهما .

أنواع الحركة :
عندما يتم قلب جسم في حالة اتزان ثابت ، فقد تم وضع الجسم في الحركة. وبالتالي ، فما هو ضمنيا عبارة عن تغيير في مكان أو وضع ، فهو ينطوي على اتجاه وسرعة . وهناك ثلاثة تصنيفات رئيسية للحركة :

· الحركة الخطية ·

الحركة الخطية المنحنية

· الحركة الدورانية


تعني الحركة الخطية (والتي تعرف أيضا باسم الحركة الخطية الانتقالية ) ، تحرك الشخص كوحدة واحدة وبكل أجزاءه بنفس الاتجاه . فإذا كان مسار الحركة مستقيما ، فيعني إن حركة هذا الشخص هي حركة خطية . ويشار إلى الحركة الخطية أيضا بالحركة المستقيمة ، على الرغم من أنه أصبح من المعتاد استخدام كلمة الخطية فقط . وتستخدم وحدات القياس الخطية مثل القدم ، المتر ، البوصة ، السنتيمتر ، الميل ...الخ في قياس مسافة الحركة ( أي ، الإزاحة الخطية ).
وتعني الحركة الخطية المنحنية (والتي تعرف أيضا باسم الحركة الخطية غير المستقيمة) حركة الجسم أو الشيء في مسار منحن . فالحركة لديها عنصر أفقي (خط مستقيم) ، بالإضافة إلى القوة التي تسحبها تجرها إلى الداخل . تحدث الحركة الدورانية (أو الزاوية) عندما يتم ضمان أو تحديد بعض النقاط ضمن النظام بحيث أن هذا النظام سوف يدور حول هذه النقاط عندما تتلقى القوة ، وتكون هذه النقاط بمثابة محورها .

الحركة الخطية :
عندما نرى شيئا ما أو شخص ما يتحرك ، نعرف إن القوة هي المسؤولة عن هذه الحركة . نحن نعرف هذا لأن قانون نيوتن الأول للحركة يقول إن الجسم الساكن سيبقى ساكن ما لم تؤثر عليه قوة . وهذا ما يسمى بقانون القصور الذاتي . والقصور الذاتي لشخص ما أو شيء ما في جوهره يمثل كتلة ذلك الشخص أو الشيء . والقصور الذاتي هو مقاومة الحركة . وكلما ازدادت الكتلة (الوزن) لدى لشخص فليس من السهل تحريكه . وبطريقة أخرى لقول نفس الشيء - كلما زاد القصور الذاتي لدى الشخص كلما زادت القوة التي ستكون ضرورية لتحريك هذا الشخص .

قد يكون تعريف القوة عموما بمثابة سحب أو دفع أو ميل لتشويه ( تغير شكل) . وبعبارة أخرى ، إذا رأينا حركة (دفع أو سحب) فسنعرف إن القوة موجودة . غير أن العكس هو ليس كذلك بالضرورة . فمن الممكن أن تكون هناك قوة (الميل إلى التشويه) من دون أي حركة . هذا من شأنه أن يحدث إذا لم تكن القوة قد بلغت مقدارا كافيا للتغلب على القصور الذاتي للجسم . الصيغة لحساب القوة هي مرات التسارع للكتلة .

ويعرف التسارع (التعجيل) على أنه تغيير في السرعة . والسرعة هي المعدل التي يمكن أن يتحرك بها الجسم لكل وحدة زمنية معينة (مثل .. قدم في الثانية الواحدة أو ميلا في الساعة). لذلك ، عندما نرى الجسم يغير سرعته ، نعرف ان هناك قوة قد عملت على ذلك . وفي معنى أبسط ، يمكن أن يعني هذا أن الجسم لا يزال قائما وتحرك بعد ذلك . وقد يعني ذلك أيضا أن الجسم قد تحرك ثم غير سرعته (كما في زيادة السرعة أو إبطائها) . إذا كانت هذه هي الحالة مرة أخرى ، فسنعرف من خلال قانون نيوتن الأول بإن القوة موجودة . نحن نعرف هذا لأن حالة قانون نيوتن الأول هي أن الجسم المتحرك سوف يستمر في الحركة في نفس الاتجاه وبنفس السرعة ما لم تؤثر عليه بعض القوة . وهذا يقدم احتمال آخر ، وهو يمكن أن يتحرك الجسم في اتجاه واحد ومن ثم يغيير ذلك الاتجاه . وعندما يحدث هذا ، فسنعرف أن القوة هي التي تسببت في تغيير الاتجاه .
وما إن يتم وضع الجسم في الحركة ، حتى يمتلك كمية حركة ( زخم ) . ومقدار كمية الحركة ( الزخم ) التي يمتلكها يتقرر بمدى السرعة التي يتحرك بها ومقدار كتلته وبالصيغة :
كمية الحركة = الكتلة X السرعة
وهذا يعني أنه مادام أن القوة قد أثرت على الجسم لتحريكه ( قوة كافية للتغلب على القصور الذاتي للجسم ) ، فإن القوة لم تعد تعمل على ذلك الجسم . وبما أن قانون نيوتن للقصور الذاتي يقول أن الجسم سيستمر في التحرك إلا إذا أثرت عليه قوة أخرى ، فإننا نتوقع أن نلاحظ كمية الحركة ( الزخم) لذلك الجسم الاستمرار، إلا إذا قوى مقاومة (مثل الجاذبية والاحتكاك ، أو مقاومة الهواء)عملت على إبطائها ووقفها .

وينبغي أن يكون واضحا بأننا سنحتاج إلى قوة اكبر لتحريك كتلة كبيرة . فكتلة عشرة باونات مرتين بقدر (ضعفي) كتلة الخمسة باونات . وسوف نحتاج لتحريكها قدرا من القوة يعادل ضعفي القوة اللازمة لتحريك الخمسة باونات . وعندما يتم تطبيق قوة كافية لتحريك كل منهما وتتاح أو تعطى لكل منهما نفس السرعة للحركة (سرعة متجهه) ، فإن وزن العشرة باونات سيمتلك كمية حركة (زخما) يعادل ضعفين عما سيمتلكه وزن الخمسة باونات . وعلينا ان نتذكر أن كمية الحركة (الزخم) هي ليست مجرد سرعة . ومادام أن كمية الحركة هي الحركة ، فهي إذن مكونة من كل من السرعة والكتلة . على سبيل المثال ، إن الأمر سيحتاج إلى المزيد من الجهد (القوة) للقبض على الجزء الخاص بوزن العشرة باونات (جهد مضاعف) أكثر مما سيكون عليه لوزن الخمسة باونات إذا ما تحرك كل منهما في نفس السرعة (سرعة متجهه).

تأثير الجاذبية على الجسم :
الجاذبية هي قوة لأنها تميل إلى تسريع الجسم . والجاذبية هي ظاهرة موجودة على الأرض . بل هي القوة التي تجذب كل شيء في الغلاف الجوي لكوكب الأرض إلى مركز الأرض . كما لو أن مركز الأرض هو المغناطيس الذي يجذب كل شيء مع كتلته تجاهها . وتكون قوة الجذب اكبر على الجسم كلما اقترب من مركز الأرض . على سبيل المثال ، قوة الجاذبية على شخص تكون اكبر في ولاية ويسكونسن مما لو كان نفس الشخص في جبال كولورادو (أماكن في أمريكا) .

الجاذبية هي ما يسبب وزننا . كم هي كمية الكتلة التي نمتلكها ومم تتكون هذه الكتلة هو من سيحدد جاذبية أجسادنا نحو مركز الأرض . عندما نضع مقياس بين مركز الأرض وبيننا ، فإن المقياس سوق يقوم بقياس قوة هذا الجذب . والشخص ذو الكتلة الكبيرة سيكون وزنه أثقل .

من المهم أن نفهم أن تأثير الجاذبية هي قريبة جدا من كونها ثابتة . وبهذا ، فإن قوة الجاذبية سوف تعمل على تسريع أي جسم في نفس المعدل (على سبيل المثال ، 32 قدما في الثانية في الثانية الواحدة) . هذا يعني أنه طالما يكون الجسم حرا عند سقوطه فانه سيتسارع (سيعجل) بمعدل 32 قدما في الثانية في كل ثانية . فالجسم الساقط من طائرة سيمتلك سرعة تساوي(32) قدما في الثانية عند نهاية الثانية الأولى ، و( 64 ) قدما في الثانية عند نهاية الثانية الثانية ، و( 96) قدما في الثانية عند نهاية الثانية الثالثة وهلم جرا.


على الرغم من أننا في معظم الحالات الرياضية سوف لن نصل الى هذه السرعات ، ولكن المبدأ سيبقى هو نفسه - كلما يسمح للجسم أن يسقط ، فإنه سوف يتسارع بمعدل 32 قدما في الثانية الواحدة في كل ثانية بغض النظر عن وزنه (مهما يكن وزنه) . مقاومة الهواء سوف تصبح قوة عائقة (مانعة) تحت الجسم كلما زادت المساحة السطحية له عند سقوطه . فلاعب القفز الحر(القفز بالمظلات) سيهبط ببطء في الهواء عندما يصبح ناشرا كالنسر ، وسوف تزداد سرعته إن هو أسقط القدمين أو الرأس أولا . تأثير مقاومة الهواء أيضا تعتمد كثيرا على سرعة الشيء . فإنه يصبح أكثر من عامل عندما يكون الجسم يسير بسرعة كبيرة . ولجميع الأغراض العملية فإنها لا تؤثر على الرياضيين في رياضات مثل الأنشطة المختلفة في رياضة الجمناستك
في حين من المهم أن نفهم أن الجسم الخفيف سيسقط بنفس معدل سقوط الجسم الثقيل ، وستكون كمية الحركة ( الزخم) مختلفة لكل منهما . وأخذ الوزنتين الذين استخدمناهم سابقا (الخمسة والعشرة باونات) وإفلاتهما (إسقاطهما) من نفس الارتفاع سوف تعطينا المثال الذي نحتاجه . كلا الوزنين سيسقطان بنفس المعدل . وسيضربان كلاهما الأرض بنفس الوقت على حد سواء. ومع ذلك ، فإن وزن ال 10 باونات سيمتلك كمية حركة مضاعفة أو تأثير بقدر مرتين عن وزن ال 5 باونات عند اصطدامه بالأرض . إن الأمر سيحتاج إلى الضعف من القوة المقاومة لوقف وزن ال 10 باونات في أي وقت في الهواء .

تطبيق لهذه القوى الخطية على الجسم :

كل من هذه المعرفة ضرورية لفهم كيفية الحصول على القوة ، وكيفية توجيهها، وبعض المشاكل في حركة أو توقف الأجسام التي لديها كتلة كبيرة . العضلات هي المسؤولة عن توليد قدر كبير من القوة لتحريك الجسم وإعادة توجيهه حالما يتحرك . وتتوقف حركة ذلك الجسم بشكل جيد على مدى ما يمكن توليده من القوة ، ومدى التغلب على القصور الذاتي له (وزن الجسم).
الرياضيون في حاجة الى معرفة ما الهدف من كل مهارة وكيفية وضع الجسم لتوجيه القوى اللازمة بشكل مناسب . عندما يتم استخدام الجاذبية باعتبارها المحرك الرئيسي للجسم ، فإنه يجب على الرياضيين التوصل إلى فهم آثارها الإيجابية والسلبية . وعند قيامهم بذلك ، فسيكونون قادرون على ضبط أجزاء الجسم أو وضعه ، على سبيل المثال، وضع علامة للاعب الجمناستك خلال مرحلة التعلم لمهارات الجمناستك . وبالمثل ، ينبغي ترتيب البسط (المراتب) تحسبا لمناطق الهبوط استنادا على قدرة المدرب للسيطرة على كمية الحركة للاعب .

 

د. مسلم المياح


التعليقات




5000