دوچرخه بهینه ترین روش حرکت برای انسانه. وقتی سوار دوچرخه ایم هزینه ای برای جا به جایی مرکز ثقلمون صرف نمیکنیم، در حالیکه موقع راه رفتن کللی انرژی برای این بالا و پایین رفتن مرکز ثقل هدر میره.
سوالی که خیلی منو اذیت میکنه و جوابشو پیدا نمیکنم اینه که چرا گرانش روی مرکز ثقل اثر میذاره؟! منظور از این تعریف که مرکز ثقل جاییه که گرانش روش اثر میذاره چیه؟
گرانش روی تمام جسم اثر میزاره ولی از نظر ریاضی، اثر اون رو میتونید با اثر روی مرکز ثقل جایگزین کنید. این مسئله وقتی درست و مفید هست که جسم صلب باشه، یعنی اجزای اون نسبت به همدیگه حرکت نداشته باشن (اتفاقی که توی دوچرخه سواری میوفته). توی حرکت چون پا حرکت جداگانه داره، این احساس پیش میاد. تجربه نداشتم ولی اگر مثلا با اسکیت حرکت کنید، احتمالا احساسی مثل دوچرخه سواری دست میده.
تا حالا به دوچرخه سواری و یا اسکیت این شکلی نگاه نکرده بودم، مرسی برا طرح سوال
@yousef عملا پاسخ به سوال رو داد. همین طوری بخوام به زبون خودم همون پاسخ رو مطرح کنم، میگم:
موقع راه رفتن که ارتفاع مرکز جرم تغییر میکنه، مقداری کار برای حرکت انتقالی مون انجام میدیم، و مقداری هم انرژی پتانسیل مون تغییر میکنه ( mg\Delta h که با تغییر ارتفاع رخ میده).
ولی موقع دوچرخه سواری یا اسکیت بازی کردن مکان مرکز جرم ثابته، و فقط حرکت انتقالی رو به جلو داریم. اگه مثل چهارپاها، چهاردست و پا راه بریم هم همین طوره.
اگه کل جرم جسم رو بیاین و در یه نقطه به اسم مرکز جرم متمرکز کنین، بعضی معادلاتی که برای دینامیک جسم مینویسین تغییری نمیکنه. و این کلی کمک میکنه که بتونیم در توصیف سیستم ها ساده سازی کنیم و … .
مثلا نیروی گرانش از کل جرم زمین به انسان وارد میشه. ولی برای توصیفش کافیه یه جرم در نقطهای در مرکز کره زمین (با فرض کره بودن) در نظر بگیریم و فاصله مرکز جرممون رو با اون نقطه اندازه بگیریم (که با تقریب خوبی میشه شعاع زمین) و بعد در جرم خودمون ضربش کنیم! به همین سادگی