لعبة البلياردو وضرب الكرات
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص117
2025-10-28
31
ما الموضع الذي ينبغي أن تصطدم عنده عصا البلياردو بالكرة البيضاء لتحقق النتائج التالية، وما تفسير ذلك؟
- تدحرج الكرة على الفور بدون أن تنزلق.
- تصطدم الكرة بكرة هدف ثابتة، ثم بعد ذلك بفترة قصيرة تتبع تلك الكرة، فيما يُعرف باسم «الضربة التابعة».
- تصطدم الكرة على نحو مُشابه بكرة هدف ولكنها ترتد ناحيتك بعد ذلك، فيما يُعرف باسم «الضربة المرتدة».
- تصطدم الكرة على نحو مشابه بكرة هدف ولكنها تتوقف بعد التحرك لمسافة قصيرة وحسب.
عندما تصطدم عصا البلياردو بالكرة البيضاء في أي موضع على امتداد محور عمودي يمر عبر مركز كتلتها ثم تصطدم بالكرة الهدف، ما الزاوية بين مساري الكرتين؟ إذا اصطدمت الكرة البيضاء بالحاجز الجانب البارز من الطاولة) بزاوية معينة، ففي أي اتجاه سترتد؟ إذا اصطدمت العصا بالكرة نحو أي من جانبي المحور العمودي المار عبر مركز الكتلة ثم اصطدمت بالحاجز، كيف يختلف اتِّجاه ارتدادها؟
قد تُرسل «الضربة العمودية الكرة البيضاء بحيث تلتف حول الكرة الهدف التي تمثل عائقًا أمام المسار المباشر للكرة المستهدفة (شكل 1 أ). كيف تُنفّذ الضربة وما الذي يصنع المسار المنحني الذي تقطعه الكرة؟ (الضربة محظورة بقوانين اللعبة في معظم صالات اللعب لأنها تزيد احتمالية تمزق غطاء اللباد الذي يُغطي الطاولة.) لماذا يكون ارتفاع حاجز الطاولة 5/7 نصف قطر الكرة (نق)؟
الجواب: تشتمل المواقف من (1) إلى (4) اصطدام الكرة البيضاء بموضع ما على محور عمودي مار بمركز كتلة الكرة. وبالنسبة إلى الموقفين (1) و (4)، اضرب الكرة عند ارتفاع 7 / 5 نق أي 2 / 5 نق (فوق المركز). وبالنسبة إلى الموقف (2)، اضرب الكرة في مكان فوق المركز، وبالنسبة إلى الموقف رقم (3)، اضرب الكرة أسفل المركز.
تتضمن الإجابات الطريقة التي تُدير بها عصا البلياردو الكرة. إذا ضربت الكرة عند ارتفاع 7 / 5، نق، يولد التصادم دورانًا علويًّا» بالقدر الكافي الذي يجعل الكرة تتدحرج إلى الأمام دون أن تنزلق فوق الطاولة. إذا اصطدمت الكرة البيضاء بالكرة الهدف، تنتقل الطاقة المرتبطة بالحركة الأمامية إلى الكرة الهدف، وتدور الكرة البيضاء في مكانها لفترة قصيرة حتى يمتص الاحتكاك طاقة حركتها الدورانية (يكون الاحتكاك في الاتجاه الأمامي وقد يدفع الكرة لمسافة قصيرة في ذلك الاتجاه قبل توقف الكرة عن الدوران).
شکل1 (أ) الضربة العمودية. (ب) ضربة عالية تُسفر عن قوة احتكاك في اتجاه أمامي (جـ) اصطدام مائل ارتداد الكرة من عند الحاجز (د) بدون دوران جانبي (هـ) بدوران جانبي ناحية اليسار.
وإذا ضربت الكرة عند موضع ما فوق مركزها يكون دورانها في الاتجاه المناسب لتتدحرج إلى الأمام إلَّا أن معدل الدوران إما يكون كبيرًا للغاية أو صغيرًا للغاية؛ ومن ثُمَّ تنزلق الكرة مبدئيا . يولد الانزلاق احتكاكا، مما يجعل الدوران والحركة إلى الأمام متزامنين؛ ومِن ثُمَّ تتدحرج الكرة بسلاسة إلى الأمام.
على سبيل المثال، هب أنك ضربت الكرة عند مستوى أعلى من 7/5 نق. حينئذ يكون معدل دورانها كبيرًا للغاية، ولذا تنزلق أدنى نقطة لها نحو الخلف، مما يولد احتكاكا إلى الأمام (شكل 1ب). هكذا يُقلّل الاحتكاك معدل الدوران ويزيد السرعة الأمامية حتى يتسنّى للكرة أن تتدحرج بسلاسة. وإذا اصطدمت الكرة البيضاء بالكرة الهدف قبل تلك المرحلة، تنقل حركتها الأمامية وتدور في مكانها لوقت قصير، إلَّا أن الاحتكاك الشديد الواقع عليها يدفعها إلى ملاحقة الكرة الهدف. إذا ضربت الكرة عند موضع ما أسفل المركز، يكون «دورانها الخلفي» في الاتجاه الخطأ للتدحرج بسلاسة، ويكون الاحتكاك كبيرًا وفي الاتجاه الخلفي، وسرعان ما تعكس حركة الدوران بفعل الاحتكاك وكذلك يُبطئ الاحتكاك من حركة الكرة إلى الأمام؛ ومن ثُمَّ تتدحرج الكرة بسلاسة وإذا اصطدمت الكرة البيضاء بالكرة الهدف قبل بلوغ تلك المرحلة، تنتقل الحركة الأمامية وتدور الكرة البيضاء في مكانها لوقت قصير قبل أن يتسبب الاحتكاك الشديد الواقع عليها في تدحرجها إلى الوراء ناحيتك.
وعندما تصطدم الكرة البيضاء بالكرة الهدف عبر مسار مائل، تنحرف الكرة الهدف إلى جانب الطاولة على طول الخط الممتد عبر مركز كتلة الكرتين في لحظة الاصطدام (شكل 1ج). وترتد الكرة البيضاء في الجهة المقابلة. عادةً ما تُقدر الزاوية بين المسارين النهائيين بأنها 90 درجة، إلا أنها لا تصل إلى تلك القيمة إلا عندما يحدث الاصطدام عند أقصى طرف للكرة الهدف ( المسار المبدئي للكرة البيضاء يكون منحنيا لأنها تنزلق على الطاولة بعد التصادم مباشرة، ولكن الجزء المنحني قصير بدرجة شديدة تعوق ملاحظتها عادة).
إذا تدحرجت الكرة البيضاء نحو حاجز الطاولة بسلاسة، تتوافق زاوية اقترابها مع الزاوية التي ترتد إليها (وهي أشبه كثيرًا بشعاع ضوء مُنعكس من المرآة). وإحدى الطرق لتخيل الارتداد هي تصور أنَّ الهدف الجيب أو الكرة الهدف يقع على الجهة المقابلة من حاجز الطاولة، وأنه يبعد عن الحاجز من الجهة المقابلة بنفس مسافة ابتعاده عن الجهة القريبة شكل( 1 د). حينئذ تبدو الصورة وكأنها «داخل» مرآة. اضرب الكرة البيضاء نحو تلك الصوة وسترتد الكرة على النحو المناسب ناحية الحاجز لتصطدم بالهدف. ورغم ذلك، إذا قامت الكرة بـ «دوران جانبي» أي تدور حول محور رأسي أو محور مائل بالإضافة إلى الدوران حول محور أفقي للتدحرج)، تتغير زاوية الارتداد. وينتج الدوران الجانبي عندما تصطدم الكرة يسار خط الوسط أو يمينه. من منظورك يقلب الدوران الجانبي جهة اليسار حيث تُضرب الكرة من جهة اليسار اتجاه الارتداد ليكون مع اتجاه عقارب الساعة (شكل 1هـ) والدوران الجانبي جهة اليمين يقلب اتجاه الارتداد ليكون عكس اتجاه عقارب الساعة.
تُنفّذ الضربة العمودية بضرب جانب الكرة البيضاء نحو الأسفل، وعلى أثر الضربة تندفع الكرة نحو الدوران كما لو أنها تقوم بحركة عبارة عن مزيج من الارتداد والدوران الجانبي. تدفع الضربة أيضًا الكرة في اتجاه واحد ولكن الاحتكاك الناجم من الدوران يجعل المسار منحنيا. يتم اختيار طول الحاجز بحيث إن اصطدام الكرة بالحاجز لا يتسبب في انزلاق الكرة فوق الطاولة وخسارة طاقتها بسبب الاحتكاك، وعوضًا عن ذلك، تتدحرج الكرة بسلاسة بعد اصطدامها فورا.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
