آغاز چرخش در هوا

در زمينهٔ تشابهات قوانين نيوتن در رابطه با حرکت زاويهٔ به‌طور وضوح گفته شد که اجسام نمى‌توانند اندازهٔ حرکت زاويه‌اى به‌دست آورند مگر اينکه تحت تأثير گشتاور نيروى چرخشى از خارج قرار گيرند، با اين وجود امکان شروع چرخش در هوا براى مدت‌ها موردتوجه و نظر بوده است. اجراء حرکت چرخش در هوا توسط حيواناتى از قبيل گربه، خرگوش، خوکچهٔ هندى و برخى ديگر موجبات توجه به اين امر را فراهم کرده است. اين حيوانات قادر هستند به هر شکل که آنها را در فضا پرتاب کنيم به‌طور صحيح و روى پاهاى خود فرود آيند. اگرچه در ابتدا در رابطه با اين موضوع که آيا آنها چرخش خود را در هوا و يا قبل از رهايى در هوا شروع مى‌کنند مقدارى شک و ترديد وجود داشت ليکن اکنون پذيرفته شده است که آنها اين عمل را در هوا شروع مى‌نمايند.

اين چرخش‌ها که به نوعى قوانين نيوتن در تعارض مى‌باشند چگونه شروع و انجام مى‌شوند؟ پاسخ به اين سؤال را مى‌توان اغلب در رابطهٔ بين گشتاورهاى اينرسى اندام‌هاى مختلف بدن که در حال عملکرد بر روى يکديگر هستند جستجو نمود. گربه‌اى را که در شکل A در هوا پرتاب شده در نظر بگيريد در آغاز سقوط، خود را از وسط خم کرده و پاهاى جلويى خود را به سرش نزديک مى‌کند (شکل A1)، سپس بالاتنهٔ خود را حدود ۱۸۰ درجه مى‌چرخاند (شکل A2). در مقابل با اين چرخش، پائين‌تنه، پاهاى عقب و دم او که همگى تا محور چرخش در فاصلهٔ قابل توجهى قرار گرفته‌اند در جهت‌ مخالف مى‌چرخند ليکن چون گشتاور اينرسى اين قسمت‌ها به‌مراتب بزرگتر از بالاتنهٔ او مى‌باشد مسافت زاويه که طى آن حرکت مى‌کنند به همان نسبت کوچک است.

گربه سپس براى کامل کردن ۱۸۰ درجه چرخش موردنياز پاهاى عقب و دم خود را در خط پائين تنهٔ خود آورده، و اين قسمت‌ها را حول محور طولى بين چهار پاى خود مى‌چرخاند (A3) عکس‌العمل اين حرکت مجدداً اين مرتبه نيز به‌علت موضوع بالاتنه در رابطه با محور چرخش بسيار جزيى است. حيوان در نهايت براى انجام هرگونه تطابق غيرعمده و لازم دمش را در جهت مخالف حرکت چرخشى و موردنظر بدن خود مى‌چرخاند (چون ديده شده است که گربه بدون‌ دُم و دُم کوتاه توانسته‌اند به درستى روى پاهاى خود فرود آيند لذا حرکات دُم در پايان کار از عوامل اصلى اين مانور شناخته نشده است).

لازم است با توجه زياد در اين موضوع دقت نمود که در تمام اين حرکات ترتيبى اندازهٔ حرکت زاويه‌اى يک قسمت از بدن با چرخش قسمت ديگر در جهت مخالف مبادله مى‌شود و در نتيجه بر روى اندازهٔ حرکت کلى بدن حيوان اثرگذار نيست. به سخن ديگر گربه از قوانين نيوتن تمرّد نکرده است ليکن در ظاهر چنين به نظر مى‌رسد.

با توجه به جاذبهٔ مخصوص براى پاسخگويى اين سؤال نتايج جالب توجه فرعى ديگرى نيز گزارش شده است که اهم آنها به قرار زير هستند:

۱. گربه مى‌تواند روى پاهاى خود فرود آيد، اگر که لااقل از ارتفاعى برابر با قد خود وارونه در هوا رها شود.

۲. چشم‌هاى گربه و مکانيزم گوش داخلى او هر دو در احساس نياز به چرخش نقش مهمى را ايفاء مى‌کنند و از اين دو به‌نظر مى‌رسد نقش چشم‌ها مهم‌تر باشد -گربه‌اى که از ارتفاع سه فوتى با چشمان بسته در هوا رها شده بود به‌طور ناقص و زشت روى پاهاى خود فرود آمد، در صورتى که گربه‌اى با گوش داخلى که مکانيزم آن معيوب شده بود توانست اين عمل را با کفايت انجام دهد. ليکن گربه‌اى که از هر دو حس محروم شده بود موقعى که در هوا وارونه رها شده هيچ‌گونه کوششى براى فرود صحيح و بر روى پاهاى خود به‌عمل نياورد.

۳. گربه‌اى که با چشم‌هاى بسته و به‌منظور درهم برهم کردن ارگان‌هاى گوش داخلى خود در دستگاه مخصوص در حال چرخيدن بود، موقعى که به‌طوراتفاقى ابتدا با پاهاى خود از داخل دستگاه خارج شده و در هوا قرار گرفت گزارش شده است که گربه چرخيده و بر روى پشت خود به زمين خورده است.

امکان استفادهٔ ورزشکاران از اين تکنيک‌ها منبع علاقه و توجه نويسندگان مختلف قرار گرفته و آن را در رابطه با شيرجه، ترامپلين و دو و ميدانى مورد بحث و تبادل‌نظر قرار داده‌اند. علاوه بر اين موضوع فوق مورد توجه افرادى که در تحقيقات مربوط به قابليت بشر براى مانور کردن در وضعيت بى‌وزنى مشغول مى‌باشند قرار گرفته است.

از اين همه تحقيق و تفکر در اين مسئله نتايج زير به‌دست آمده است:

۱. انسان موقعى که در هوا مى‌باشد مى‌تواند چرخش را شروع کند. نمايش سادهٔ آن را مى‌توان در ژيمناست ماهرى که در حال اجراء مهارت‌هايى از قبيل افت روى سينه، جک، نيم‌پيچ و افت روى پشت مى‌باشد ملاحظه نمود. فرمان دادن با صداى بلند به ژيمناست به هنگامى که بستر ترامپلين را ترک کرده و اندازهٔ زاويه‌اى او به صفر رسيده است (آن چيزى که براى فرود از جلو لازم است) او را قادر مى‌سازد تا به‌طور متقاعدکننده اين حرکت را به نمايش گذارد.

۲. قابليت انسان در شروع چرخش در هوا ناشى از عملکرد تمرين‌هاى ورزشى قبلى او مى‌باشد. در يک پرش ساده از تخته‌اى به ارتفاع يک متر، شيرجه‌رونده ماهر مى‌تواند پيچيدن در هوا را شروع کرده و تا ۴۵۰ درجه حول محور طولى بدن خود بچرخد در صورتى که يک نفر مبتدى به‌ندرت از مرز ۹۰ درجه مى‌گذرد.

۳. به‌نظر مى‌رسد مکانيزم اصلى و درگير در اين کار چيزى شبيه همان باشد که گربه آن را به‌کار مى‌برد، اگرچه اختلافاتى از يک حرکت به حرکت ديگر و از يک نفر به فرد ديگرى در اجراء حرکت يکسان وجود دارد.

۴. وضعيت شروع که در آن بدن کمانه کرده و جمع مى‌شود آغاز چرخش را تسهيل مى‌کند. علاوه بر اين به‌نظر مى‌رسد با وجود اين که بشر قادر است با يک راحتى نسبى پيچيدن در هوا را آغاز کند، اين‌کار حول دو محور اصلى ديگر به آن سادگى عملى نباشد.

تعيين ميزان استفادهٔ واقعى چنين تکنيک‌هايى در شيرجه، ترامپلين و ساير ورزش‌ها که ورزشکار درگير حرکت در هوا مى‌باشد، بسيار مشکل است ليکن به‌خوبى آشکار است که تعداد قابل توجهى از حرکات در اين‌گونه ورزش‌ها با اسلوبى شبيه به چرخيدن گربه در هوا اجراء مى‌گردد.