۴/۴ - تجزیه نیرو به بخش هایش

تجزیه نیرو یعنی شکستنش به دو بخش که تو ۹۰ درجه ای هم هستن. اون ۹۲۰ نیوتون نیروی روی اسکیت باز رو در نظر بگیرید که در ۷۰ درجه ای پایش اعمال میشه (شکل ۷-۴). اون تک نیرو رو جوری تصور کنید که انگار دوتاست، یکی به سمت بالا و یکی به سمت بغل. با استفاده از تتا، سمت های مخالف و مجاور رو مشخص کنید. از این روند برای حذف و انتخاب تابع درست SOH CAH TOA استفاده کنید (فصل ۲ رو ببینید) تا نیرو رو به بخش های افقی و عمودی بشکنید. 

۴/۳ - استفاده از بخش های نیرو برای پیدا کردن حاصل جمع

وقتی دو یا چندتا نیرو (بخش) رو باهم جمع میکنین تا یه نیروی حاصل جمع تکی ایجاد بشه، در واقع دارید یه نیرو رو تشکیل میدید.

نیروهای خط مستقیم، یه خط تاثیر یکسان رو با هم تقسیم میکنن. نیرو ها میتونن تو یه جهت یا جهت مخالف عمل کنن. تشکیل یه نیرو، وقتی دوتا نیرو تو یه خط مستقیم باشن، ساده است. وقتی نیروی افقی F1 دویست نیوتونی و F2 منفی صد نیوتونی به یه بدن اعمال میشن، حاصل جمع نیرو، خیلی ساده، مجموع دوتا نیروه:

حاصل جمع نیرو یا ΣF مساوی است با F2 + F1

ΣF = (+200) + (-100)

= +100 N

چون نیروها، بردار هستن، وقتی به یه نیرو اشاره میکنین، همیشه نشانه جهت رو بگنجانید. خوبه که ازپرانتز برای جدا کردن نیروها هنگام استفاده تو فرمول استفاده کنین. تو پرانتز هم، جهت نیرو رو با مثبت و منفی مشخص کنید. اینجوری نوشتن بردار ها ساده میشه و شانس اشتباه کردن رو هنگام حساب کردن نیروی حاصل جمع کاهش میده. 

۴/۲ - کار با بردار های نیرو

وقتی چند تا نیرو رو بدن اعمال میشن، هر نیرو میخواد که بدن رو تحت تاثیر قرار بده. جمع روی بدن نشون دهنده مشارکت تک تک نیرو هاست. کتابتون رو بگذارد روی میز. دستتون رو بگذارید گوشه پایین و راست کتاب و اونو به بالا فشار بدین. زاویه کتاب تغییر میکنه و تو جهتی که شما نیرو رو اعمال کردید، حرکت میکنه. یادتون باشه که کتاب همزمان به جلو و کنار سر میخوره، با اینکه شما نیرو رو توی یه زاویه اعمال کردین.

همینطور، دو تا نیرو که به بدن وارد میشن، جوری عمل میکنن که انگار یه دونه نیرو وارد شده. کتاب رو بگذارید روی میز و با دست چپ پایین و چپ کتاب و دست راست رو بگذارید وسط قسمت راست کتاب. با دست چپ به سمت جلو فشار بیارید و همزمان با دست راست به سمت چپ حرکت کنید. میبینید که کتاب با یه زاویه ای سر میخوره. هیچ کدوم از نیرو هایی که وارد کردین تو این جهت نبودن اما کتاب تو این جهت حرکت کرد. این تمرین ساده، دو تا چیز رو در مورد نیرو ها میگه:

• دو نیرو، که با هم جمع میشن، میتونن تاثیر یه نیروی واحد رو داشته باشن.
• یه نیروی وارده تکی میتونی تاثیر دوتا نیروی وارده همزمان رو داشته باشن.

تو این بخش، بهتون میگم که چجوری تاثیر چندتا نیرو که همزمان رو بدن اعمال میشن (ترکیب نیرو) رو مشخص کنید و چجوری یه نیرو رو به نیروهای معادل که تو زاویه های درست وارد میشن (تجزیه نیرو)، بشکنین. قضیه فیثاغورس و توابع مثلثاتی، که تو فصل ۲ گفته شدن، موقع ترکیب و تجزیه نیروها کاربرد دارن.

۴/۱ - کشش و فشار: نیرو چیه؟

خیلی ساده اگه بگم، یه نیرو، یا کششه یا فشار. ماهیچه ها استخوان هارو میکشن تا حرکتشون رو تحت تاثیر قرار بدن. میتونین یه دستگیره رو بکشین تا یه چمدون رو بلند کنین. واسه راه رفتن، ماهیچه هاتون، استخوان های پاتون رو میکشن و بخش های متحرک پا، یه فشار رو به زمین وارد میکنن. تو فوتبال، وقتی پاتون به سمت توپ میره، به توپ یه فشار وارد میشه. وقتی به یه نفر تو خیابون تنه میزنید، تنه زدن، به هردوتون فشار وارد میکنه. 

۴/۰ - تغییر حرکت: نیرو

تو زبان روزمره، کلمه نیرو رو زیاد میشنوین. بچه ها ادعا میکنن که به زور وادار به نوشتن تکلیفشون هستن. قدرت بحس شما منو قانع کرد که ادعای شما درسته. اما تو بیومکانیک، نیرو، معنی دقیقی داره، و چسبیدن به این مطلب، فهم مکانیک رو راحت تر میکنه.

این فصل رو با مفهوم مکانیکی نیرو شروع میکنم. بهتون نشون میدم که چجوری با ابزار های مسلس قائم الزاویه، روی نیرو کار کنید. بعدش نیرو رو به صورت تماسی و غیر تماسی، داخلی و خارجی طبقه بندی میکنیم. نیروهای مهم گرانش و اصطکاک را تعریف می کنم. این فصل، ابزار های اولیه مورد نیاز شما برای فهم اینکه چجوری نیرو و حرکت به هم ربط دارن، ارایه میده.