በብስክሌት ላይ ክብደት ለመቆጠብ ከፈለጉ መንኮራኩሮች ለማሻሻል የተሻሉ አካላት ናቸው? እውነታውን ከመዞሪያው እንለያቸዋለን
'በመንኮራኩሮቹ ላይ ያለ አንድ ፓውንድ ፍሬም ላይ ሁለት ዋጋ አለው' ወይም እንዲህ ይላሉ። ያ የተለመደ ጥበብ ለብዙ ብስክሌተኞች የመንኮራኩር ምርጫን አካሄድ ይመራ ነበር - ጥቂት ግራም ለመላጨት ገንዘቡን የሚረጭበት ቦታ ቢኖር ኖሮ መንኮራኩሮቹ ናቸው።
ነገር ግን እንደተለመደው ጥበብ ብዙ ጊዜ እንደሚደረገው እኛ ልንተወው ደስተኞች አይደለንም።
የዊልሴት ክብደት ከማንኛውም የብስክሌት ክፍል የበለጠ አስፈላጊ ነው የሚለው ሀሳብ መንኮራኩሮቹ ከማንኛውም የብስክሌት ክፍል በበለጠ እየተንቀሳቀሱ በመሆናቸው ነው።
በኮርኔል ዩኒቨርሲቲ የሜካኒካል ምህንድስና ፕሮፌሰር የሆኑት አንዲ ሩይና በቀላሉ እንዲህ ብለዋል፡- ‘የተሽከርካሪው ጫፍ የብስክሌቱን ፍጥነት በእጥፍ እየፈጠነ ነው። እና ተቃራኒው አቅጣጫ [የመሽከርከሪያው የታችኛው ክፍል] ያንን ፍጥነት አይሰርዘውም።
'በመሆኑም የኪነቲክ ሃይል በእጥፍ ስለሚበልጥ እንዲሄድ ለማድረግ በእጥፍ የሚበልጥ ጉልበት ያስፈልገዋል እና ብስክሌቱ በእጥፍ እንዲቀንስ ያደርገዋል።'
ክብደት v ማጣደፍ
ክብደት በታላቁ የብስክሌት እንቅስቃሴ እቅድ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ከማጣደፍ ጋር ባለው ግንኙነት። የሆነ ነገር በቋሚ ፍጥነት ሲንቀሳቀስ የሚገፉት እና የሚቀነሱት ሀይሎች በሙሉ ሚዛናዊ ናቸው።
በምክንያታዊ የሆነ የክብደት መጨመር ምንም ለውጥ አያመጣም ፣ለሚያስከትላቸው ማንኛውም የግጭት መጨመር ወይም ተንከባላይ የመቋቋም አቅም ይቆጥባል።
ፍጥነት ሲነሳ ወይም ሲጠፋ ግን የኒውተን ሁለተኛ ህግ ተግባራዊ ይሆናል፡ ኃይል=mass x acceleration። ስለዚህ በብዛት ባላችሁ ቁጥር ፍጥነትን ለማንሳት የበለጠ ኃይል ያስፈልግዎታል።
ታዲያ ለምንድነው ክብደቱ ከክፈፍ ይልቅ በዊል ላይ ነው ወይ የሚለውጥ ለውጥ የሚያመጣው?
ይህ ትንሽ ውስብስብ የሚሆንበት ቦታ ነው፣ለማይነቃነቅ ምስጋና ይግባው። Inertia የነገር እንቅስቃሴን ለመለወጥ መቋቋም ነው - ግጭት በሌለው አጽናፈ ሰማይ ውስጥ እንኳን ብስክሌትን ለማፋጠን ጥረት የሚጠይቅበት ምክንያት ነው።
መንኮራኩሮች፣ ብስክሌቶች እና አሽከርካሪዎች ሁሉም ቅልጥፍና ያላቸው ናቸው፣ ነገር ግን በዊልስ ውጤቱ ስለሚሽከረከር ይጎላል።
ስቲቭ ዊልያምስ፣ የሎተስ ከፍተኛ የተሽከርካሪ ተለዋዋጭ መሐንዲስ፣ 'በመንኮራኩር ሁኔታ፣ በጠርዙ ዙሪያ ብዙ ጅምላ ስለሚሰራጭ፣ ከመንኮራኩሩ መሃል የተወሰነ ርቀት ስላለ፣ ይህም ጉልበትን ይሰጠዋል። '
ያ ኢንኢሪቲያ በመሠረቱ መንኮራኩሩ በሚሽከረከርበት ወቅት መቋቋም ማለት ነው። አንዳንድ ጊዜ ተዘዋዋሪ inertia ተብሎ ይጠራል ነገር ግን በይበልጥ ትክክለኛነቱ፣ የንቃተ-ህሊና ጊዜ ተብሎ ይጠራል።
ዊልያምስ አክሎ፣ 'ብስክሌት በመንኮራኩሮቹ ላይ ስለሚንከባለል፣ ያንን ብዛት በአየር ላይ በፍጥነት መግፋት ብቻ ሳይሆን ተሽከርካሪው በፍጥነት እንዲዞር ማድረግ አለብዎት። የመንኮራኩሩ አለመነቃቃት የመዞሪያ ፍጥነት መጨመርን ይቋቋማል።'
በወሳኝ መልኩ ግን ያ ቅልጥፍና የሚወሰነው በጅምላ ከሚሽከረከርበት መሀል ባለው ርቀት ነው፡- 'የመሳት ቅጽበት ከሚዞርበት ዘንግ ርቆ የሚገኝ የጅምላ ውጤት ነው - ውስጥ የመንኮራኩሩ ጉዳይ የጅምላዉ ርቀት ከእንዝርት ዘንግ ነዉ።'
ወደ ነጥቡ ይድረሱ
ይህ ሁሉ ሳይንሳዊ ንግግር ወደ ዋናው ነጥብ ያደርሰናል። አንድ ከባድ ጎማ ከከባድ ፍሬም የበለጠ እንቅፋት ነው ብሎ መናገር በቂ አይደለም ምክንያቱም ሁሉም ያ ክብደት በተሽከርካሪው ላይ በሚሰራጭበት ቦታ ላይ የተመሰረተ ነው።
‹በዊልስ ላይ ያለ አንድ ፓውንድ ፍሬም ላይ ሁለት ዋጋ አለው› ለማለት በጣም ቀላል ነው። የብስክሌት ሳይንስ ደራሲ የሆኑት ፕሮፌሰር ጂም ፓፓዶፖሊስ እንዲህ ብለዋል፡- “በክብ ዙሪያ ላይ ያለው የጅምላ መጠን ሁለት ጊዜ እንደሚቆጠር፣ በንግግር መሃል ላይ ያለው የጅምላ መጠን 1.5 ጊዜ እና በማዕከሉ ላይ ያለው ትንሽ ክብደት እንደሚጨምር ያሳያል። አንድ ጊዜ ተቆጥሯል።'
በዚ መሰረት፣ ሀረጉን ማስማማት ያለብን 'በሪም ላይ አንድ ፓውንድ በማዕከሉ ላይ ሁለት ዋጋ አለው' ለማለት ነው፣ ነገር ግን በሎተስ የሚገኘው ዊሊያምስ ከቀላል ጠርሙሶች ስለሚገኘው ጥቅም ተጠራጣሪ ነው።
'የዊል ኢንኤርቲያ መቀነስ የማይሽከረከር ክብደትን በመቀነስ ላይ ጠቃሚ ተጽእኖ እንዳለው እናያለን ነገርግን በጣም ትንሽ ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ከመንኮራኩሮቹ ጠርዝ የዳነ የጅምላ መጠን ከተቀረው ብስክሌት ከተቀመጠው ከ10% ያነሰ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል።'
አንዳንድ ቆንጆ ውስብስብ ስሌቶች እንደሚያሳዩት ክብደትን ከመንኮራኩሮቹ የመቁረጥ ፍጥነትን በተመለከተ ያለው ጥቅም 0.9% ሲሆን በተቃራኒው ክብደት ከክፈፉ ሲቀንስ 0.8% ነው።
በብስክሌትዎ ላይ ያለውን የሚሽከረከር ክብደት በመቁረጥ የሚገኘው ትርፍ ለክርክር ክፍት ከሆነ፣ ሊታሰብበት የሚገባው ቀጣዩ ቦታ ጋይሮስኮፒክስ ነው።
ከ£500 በታች በሆነ ዋጋ ወደ አንዳንድ ቀላል ጎማዎች አሻሽል
በሱ ጋይሮን ማግኘት
ጋይሮስኮፕ ራሱን በሚያረጋጋ መልኩ በዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከር ጎማ ወይም ዲስክ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት የማዕዘን ሞመንተም ተፅእኖ ስላለው ነው - የመንኮራኩሩ የላይኛው ነጥብ ወደ ቀኝ መጎተት ሲጀምር ፣ ለምሳሌ ፣ መንኮራኩሩ በግማሽ ዙር ከተዞረ ፣ ያ የመንኮራኩሩ ነጥብ ተገልብጦ በድንገት ግፊቱን ይገፋል። ተሽከርካሪ ወደ ግራ ይመለሱ.
የማሽከርከር ጋይሮስኮፒክ ተጽእኖ የሚሽከረከርበት ከላይ ቀጥ ብሎ የሚቆይበት ምክንያት እና የብስክሌት ጎማዎች ቀጥ እንድንል ሚና የሚጫወቱት ምክንያት ነው።
ጋይሮስኮፕ የሚሠራው በዚያ መሠረታዊ የማዕዘን ኃይል መርህ ስለሆነ፣ በተሽከርካሪው ውጨኛ ክፍል ላይ ያለው ክብደት በተሽከርካሪው የማረጋጋት ኃይል ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። ስለዚህ፣ ጠርዝ ከከበደ፣ በጠንካራ ሃይል መንኮራኩሩን ቀጥ ብሎ ሊገፋው ይችላል፣ በእርግጠኝነት?
በኮርኔል ዩኒቨርስቲ የምትገኘው ሩይና ስለ ሳይንሳዊ መግባባቱ ግራ የሚያጋባ ሥዕል ይሳሉ፡- 'ከክብደት ያለው ጠርዝ ይበልጥ የተረጋጋ ስለመሆኑ ትክክለኛ መልስ የለም። ግን አዝማሚያው ትልቅ ጋይሮስኮፕ የበለጠ የተረጋጋ ይመስላል።'
ስለዚህ ከአጠቃላይ ከባድ ጎማ ይልቅ የከበደ ጠርዝ የበለጠ መረጋጋት እንደሚሰጥ ይጠቁማል።
ግን ሊታሰብበት የሚገባ ሌላ አንግል አለ። ዊልያምስ እንዲህ ይላል፣ 'ከፍ ያለ የኢነርቲያ መንኮራኩር የበለጠ ኃይለኛ ጋይሮስኮፒክ ውጤት ይኖረዋል፣ ነገር ግን ሁለተኛ ጋይሮስኮፒክ ውጤት አለ - እጀታዎቹ በፍጥነት ሲመሩ፣ የመዞር ጋይሮስኮፒክ የመቋቋም አቅም ይጨምራል።ስለዚህ ከፍ ያለ የመረበሽ ስሜት መቆጣጠሪያውን ማዞር እና ብስክሌቱን መደገፍ የበለጠ ከባድ ያደርገዋል።'
ከባድ ጠርዝ በሚያሽከረክሩበት ጊዜ የበለጠ የተረጋጋ ያደርግዎታል፣ነገር ግን ነፃ እና ፈጣን መሪን የሚያስችለውን የችሎታ አይነት ሊሠዋው ይችላል።
Ruina በጥቂቱም ቢሆን አልተስማማችም። "ብስክሌት በሚይዝበት ጊዜ በጣም ፈጣን እንደሆነ ከተናገሩ ይህ በእርግጠኝነት ከብስክሌቱ ጂኦሜትሪ እና በመሪው ስብሰባ ላይ ካለው የጅምላ ስርጭት ጋር የተያያዘ ነው" ይላል።
'እና አስታውሱ፣ ወደ ጥግ ዘንበል ማድረግ ላይ ያለው በጣም ተፅዕኖ ያለው ክብደት እርስዎ ነዎት።'
በመጨረሻ፣ በኪትህ አፈጻጸም ላይ ጥቃቅን ጭማሪ ማሻሻያዎችን የምትፈልግ አይነት ጋላቢ ከሆንክ በጣም ቀላል ከሆነው አጠቃላይ ጎማ ይልቅ በጣም ቀላል የሆኑትን ጠርዞቹን በማግኘት ላይ ማተኮር አለብህ።
ወይም ሌሎቻችን የምናደርገውን ብቻ ማድረግ ትችላላችሁ እና በጣም ጥሩ ወደሚመስሉት ይሂዱ።
