اثر جانبی‌کف، که به نام "نظریه راکت تنیس" نیز شناخته می‌شود، یک پدیده جالب در فیزیک دوران اجسام است که در فضا، به‌دلیل نبود گرانش، به‌وضوح قابل مشاهده است. این اثر توسط فضانورد روسی ولادیمیر جانبی‌کوف (Dzhanibekov) در سال 1985 در ایستگاه فضایی شوروی کشف و به همین دلیل به نام او نام‌گذاری شد.
به گزارش خط سلامت در ویدیوی منتشر شده توسط دونالد پتی، فضانورد ناسا ، این اثر به شکلی ساده و جذاب نمایش داده شده است. او یک جسم (مانند پیچ‌گوشتی یا راکت تنیس) را در فضای بی‌وزنی ایستگاه فضایی به حرکت درمی‌آورد تا نشان دهد که چگونه یک جسم در حال چرخش می‌تواند رفتاری پیش‌بینی‌نشده داشته باشد.
توضیح علمی اثر جانبی‌کف:
اثر جانبی‌کف به ناپایداری چرخش حول محور میانی یک جسم اشاره دارد. هر جسم سه محور چرخشی دارد:
- محور اول: با بیشترین اینرسی (مثلاً طولانی‌ترین محور جسم).
- محور دوم: با اینرسی میانی.
- محور سوم: با کمترین اینرسی (مثلاً کوتاه‌ترین محور جسم).
طبق قوانین فیزیک:
- چرخش حول محور با بیشترین یا کمترین اینرسی پایدار است.
- اما اگر جسم حول محور میانی بچرخد، چرخش به طور طبیعی ناپایدار می‌شود و جسم به شکلی ناگهانی، وارونه یا به‌طور نامتقارن تغییر حالت می‌دهد.
چرا این پدیده جالب است؟
این پدیده به وضوح اصول مکانیک کلاسیک را به نمایش می‌گذارد و نشان می‌دهد که حتی در غیاب گرانش، قوانین حرکت و اینرسی همچنان در شکل‌گیری رفتار اجسام نقش مهمی دارند.
- در ویدیوی پتی، او نشان می‌دهد که چگونه یک جسم هنگام چرخش در محور میانی خود، ناگهان وارونه می‌شود و به چرخش ادامه می‌دهد.
- این رفتار به طور مستقیم با قوانین پایستگی تکانه زاویه‌ای و اینرسی لحظه‌ای مرتبط است.
تشبیه به راکت تنیس:
نام "نظریه راکت تنیس" از این واقعیت می‌آید که اگر راکت تنیسی را حول محور میانی‌اش (محوری که از روی دسته و وسط صفحه می‌گذرد) در هوا بچرخانید، رفتار مشابهی را نشان می‌دهد. در نهایت، چرخش آن وارونه شده و سپس دوباره به حالت اولیه بازمی‌گردد.
کاربردها و جذابیت‌ها:
- آموزش فیزیک: این پدیده نمونه‌ای ایده‌آل برای درک قوانین حرکت اجسام و دوران.
- مهندسی فضایی: در طراحی ماهواره‌ها و فضاپیماها، آگاهی از این رفتار برای پیشگیری از چرخش‌های ناخواسته بسیار مهم است.
- نمایش شگفتی فضا: نشان می‌دهد که در شرایط بی‌وزنی، قوانین فیزیک به شکل منحصربه‌فردی مشاهده می‌شوند که روی زمین به این وضوح نیستند.
اثر جانبی‌کف با نمایش ساده اما حیرت‌انگیز خود، هم علاقه‌مندان به فیزیک و هم عاشقان فضا را شگفت‌زده می‌کند!
برای ورود به صفحه اینستاگرام کلیک کنید.تمام مطالب سایت اختصاصی و توسط تحریریه خط سلامت تولید شده است، استفاده با ذکر منبع و لینک دهی بلامانع است
