فیزیک کات دار- نگاهی به شوت کات دار از جنبه فیزیکی-اثر مگنوس

چرا شوت کات دار، انحنا دارد؟

صحنه ی گل روبرتو کارلوس را مرور کنیم: 

 

 

 

هیچگاه به این فکر کرده اید که چرا وقتی توپی را طوری شوت میکنیم که به دور خودش بچرخد، کات بر میدارد و از لحاظ افقی هم منحنی وار حرکت میکند؟۱

این اتفاق به خاصیت سیالات و خصوصا اینجا هوا ربط دارد.۲

توپ کات دار۳ یک حرکت مستقیم دارد و یک حرکت وضعی (حرکت به دور خودش)

اگر حرکت مستقیم توپ و سکون هوا را با سکون توپ و حرکت هوا در جهت مخالف جایگزین کنیم۴ مشاهده میکنیم حرکت وضعی توپ باعث میشود یک نیمکره (چپ یا راست با توجه به جهت حرکت توپ و جهت کات به داخل یا به بیرون) هم جهت با حرکت هوا و دیگری در خلاف جهت حرکت هوا باشد، این نیمکره ها روی سرعت هوای مجاور تاثیر گذاشته و نیمکره ی هم جهت با هوا، سرعت هوا را بیشتر میکند و نیمکره ی مخالف، سرعت را کاهش میدهد.

طبق معادله ی برنولی، سرعت و فشار رابطه معکوس دارند فلذا فشار هوای یک طرف از دیگری بیشتر خواهد بود و به توپ نیروی خالص وارد میکند و توپ شتاب مرکزی پیدا میکند و حرکت انحنا دار شروع میشود.

به این اثر یا نیروی مگنوس گفته میشود. 

 

 

 

۱- علاوه بر انحنای عمودی که بخاطر حرکت پرتابی در اثر گرانش زمین طبیعتا نباید جای سوال داشته باشد!

۲-چراکه توپ در هوا شناور است

۳- بدون در نظر گرفتن انحنای ایجاد شده توسط کات

۴-بدلیل نسبی بودن حرکت و سرعت میتوان این کار را انجام داد.مثل اینکه ماشینی به سمت شخصی ساکن با تندی ۷۰ کیلومتر بر ساعت در جهت شرق حرکت کند ولی ما فرض کنیم ماشین ساکن است و شخص با همان سرعت ولی در جهت غرب ( جهت مخالف) در حرکت است.

سیاهچاله ها (سیاهچاله)

اگر ستاره ای چند برابر سنگین تر از خورشید باشد،حتی از حالت ستاره نوترونی هم بیشتر چگال میشود و به موجودی با جاذبه ای وحشتناک به نام سیاهچاله تبدیل میشود.

سیاهچاله اجازه خروج هیچ چیز حتی نور را هم نمیدهد و همه را در دام جاذبه خودش گیر می اندازد.

افق رویداد سیاهچاله، شعاعی است که اگر چیزی به آن وارد شود، هرگز توان مقابله با ورود به دخول به سیاهچاله را نخواهد داشت.

سال گذشته، افق رویداد یک سیاهچاله توسط تلسکوپ EHT که یک پروژه ی جهانی بود، تصویر برداری شد.

البته این نور دریافتی متعلق به موادی بود که داشتند به داخل سیاهچاله میرفتند و بسیار داغ شدند و تابش داشتند.

 

هرچند در بالا سعی کردیم، مقداری از ویژگی های فیزیکی سیاهچاله هارا بیان کنیم، اما از لحاظ ریاضیاتی، سیاهچاله ها بسیار پیچیده هستند.آنان بخاطر جرم بسیار زیادشان، انحنایی بینهایت زیاد در ساختار فضازمان ایجاد میکنند و به اصطلاح باعث ایجاد تکینگی میشوند. در آنجا هست که بعلت کوچک بودن ابعاد باید دست به دامان کوانتوم شد در حالی که کوانتوم روی خوشی به گرانش اینشتین نشان نمیدهد و باید تئوری های بهتری همچون ریسمان استفاده شود تا بتوان بیشتر بررسی شان کنیم.در عین حال مطالب ریاضی در سطح دبیرستان و حتی کارشناسی نیستند و اینجا نمیتوانیم مطرحشان کنیم.

 

سیاهچاله ای که رصد شد

 

تصویری از یک سیاهچاله در حال بلعیدن.تابش آبی، تابش هاوکینگ و تابش در راستای بالا و پایین جت نام دارند

 

 

 

۱- اتمام سوخت یک ستاره

 

۲- تبدیل شدن به غول قرمز

 

۳- فرو ریختن به یک کوتوله سفید

 

۴- تبدیل به ستاره نوترونی

 

۵- سیاهچاله

 

۶- مرگ سیاهچاله

 

۷- تولد ستاره