|
|
|
| معمولاً چرخش يک جسم با توجه و عطف به سه محور که به‌عنوان محورهاى اصلى شناخته شده‌اند و هريک از داخل مرکز گرانش جسم مى‌گذرد تشريح مى‌گردد. اين محورها بر يکديگر عمود مى‌باشند و طورى قرار گرفته‌اند که اندازهٔ گشتاور اينرسى جسم حول يکى از محورها به حداکثر امکان خود مى‌رسد و همين نيرو حول محور ديگر به حداقل ممکن مى‌رسد. به‌عبارت ديگر هر محورى که از مرکز ثقل مى‌گذرد داراى نيروى گشتاور حداکثر و يا حداقل مى‌باشد.
|
|
| محورهاى اصلى در صورتى که انسان در وضعيت ايستاده و مستقيم باشد به‌وسيلهٔ خطوطى که در طول صفحات سهمى عرضى و افقى رسم مى‌شوند و از مرکز ثقل نيز مى‌گذرند به‌هم نزديک شده، در مرکز ثقل بدن همديگر را قطع مى‌کنند.
|
|
| اندازهٔ حرکت زاويه‌اى (Angular Momentum)
|
|
| اجسامى که داراى حرکت چرخشى هستند اندازهٔ حرکت زاويه‌هاى آنها برابر با حاصل‌ضرب اندازهٔ گشتاور اينرسى و سرعت زاويه‌اى مى‌باشد:
|
|
|
|
|
|
|
| موقعى که يک جسم تحت تأثير چند نيرو که هر کدام تمايل دارد آن را در جهتى و حول محور خاصى بچرخاند، قرار گيرد اثر خالص اين نيروهاى مختلف در يک نقطه يا محور معين حاصل جمع جبرى نيروهاى وارده بر همان نقطه است. در شکل A1 اَلّاکلنگ را در حالى که دو کودک سوار بر آن هستند مشاهده مى‌کنيد. کودک سمت چپ گشتاورى برابر با حاصل‌ضرب وزن بدنش در مسافت X ايجاد مى‌کند و مايل است اَلّاکلنگ را در جهت مخالف عقربهٔ ساعت بچرخاند. به‌همين طريق کودک سمت راست نيز گشتاورى برابر با حاصل‌ضرب وزن بدنش در مسافت Y ايجاد مى‌کند که در جهت موافق گردش عقربهٔ ساعت عمل مى‌نمايد. هرگاه مسافت X و Y برابر باشند (که در اکثر اَلّاکلنگ‌ها اين‌طور است) گشتاور بيشتر از آنِ کودکى است که داراى وزن بدن زيادترى باشد. فرض کنيد X=Y=5 فوت، و وزن بدن کودک سمت چپ ۱۰۰ پوند و کودک سمت راست ۸۰ پوند باشد.
|
|
| باز هم فرض کنيد که جهت مخالف عقربهٔ ساعت جهت مثبت و جهت موافق گردش عقربهٔ ساعت جهت منفى در نظر گرفته شود. بنابراين گشتاور نيروى جهت مثبت ۵۰۰ فوت پوند و نيروى چرخشى جهت منفى ۴۰۰- فوت پوند خواهد شد که حاصل جمع جبرى اين دو نيرو برابر با ۱۰۰ فوت پوند خواهد بود و چون علامت آن مثبت است اَلّاکلنگ در جهتى مخالف گردش عقربهٔ ساعت مى‌چرخد و در نتيجه کودک سمت چپ به پائين و کودک سمت راست به بالا برده مى‌شوند.
|
|
| موقعى که اَلّاکلنگ به وضعيت نشان داده شده در شکل A2 درآيد تمايل دارد در همان‌جا باقى بماند. اين عمل در صورتى که برآيند مقدار نيروى چرخشى بر روى اَلّاکلنگ اثر گذارد تحقق پيدا نخواهد کرد. نتيجه‌اى که مى‌خواهيم بگيريم آن است که زمين نيرويى برابر با اختلاف نيروى چرخشى ناشى از وزن دو کودک بر اَلّاکلنگ وارد مى‌سازد. تحت اين شرايط و در صورتى که نيروى ديگرى در کار نباشد اَلّاکلنگ در همان وضعيت به‌طور نامحدود باقى مى‌ماند و بازى را خشک و بى‌مزه مى‌کند و بنابراين براى رفع اين مشکل وقتى اَلّاکلنگ در شرف رسيدن به اين وضعيت است کودک سمت چپ پاى خود را بر زمين گذاشته و با فشار بر آن نيرو وارد مى‌کند و عکس‌العمل اين نيروى وارده بر زمين معمولاً کافى است تا جهت چرخش اَلّاکلنگ را عوض کندو کودک سمت راست را به طرف زمين بفرستد.
|
|
|
|
|
| برآيند گشتاورهاى وارده توسط هر کودک تعيين‌کنندهٔ جهت حرکت و چرخش اَلّاکلنگ خواهد بود.
|
