مفاهيم فيزيائية .. العوامل التي تقرر الحركة -

نستخدم كلمة القصور الذاتي في الحياة اليومية لوصف سلوك الناس الذين يتأخرون في الالتزام إلى العمل . لذلك يمكن القول أن هناك علاقة بين القصور الذاتي والكسل. في المصطلح الميكانيكي ، القصور الذاتي يعني أكثر من مجرد الكسل لأنه يشير إلى "رغبة" من الكائن ( أو من الرياضي) على مواصلة القيام بكل ما يفعل . القصور الذاتي يعني مقاومة التغيير . فإذا كان الشيء بلا حركة فإنه "يريد" أن يبقى بلا حركة . إذا كان يتحرك ببطء فانه يريد أن يستمر تحركه ببطء ، وإذا كان يتحرك بسرعة فأنه يريد أن يستمر تحركه بسرعة . اذا كنا ننظر الى شيء يتحرك ، فان كتلة الشيء لها علاقة مباشرة بالقصور الذاتي . التي من الصعب رميها، أو جعلها تتحرك، من الصعب رمي او تحريك الثقل للرجال (7.3 kg) أو كرة التنس (56g ) ؟ بطبيعة الحال ، فإن من الصعب جعل الثقل يتحرك ، لذا كلما زاد كتلة الجسم ، زاد لديه القصور الذاتي أيضا . يجب أن ننظر أيضا في واحدة من أكثر مميزات القصور الذاتي أهمية . فعند الحركة ، الاشياء تريد دائما أن تتحرك في خط مستقيم . وإنها لن تتحرك برغبتها حول مسارات دائرية ، بل هو ضروري ان يتم السحب أو الدفع عليها لإنتاج مسار منحني . ومن شأن الكرة التي ترمى من قبل اللاعب التحرك في خط مستقيم متتبعة مسارها لولا مقاومة الهواء عليها التي تجعلها تتباطأ والجاذبية التي تجعل مسارها منحنيا نحو سطح الأرض .كلما كبرت كتلة الرياضي زادت مقاومتها للتغيير. الرياضي الذي يبلغ وزنه (136 kg) يحتاج إلى بذل قوة عضلية كبيرة للحصول على حركة كتلة جسمه . وما ان تتحرك في اتجاه معين ، فان الرياضي يجب أن ينتج مرة أخرى كمية هائلة من القوة العضلية لوقف أو تغيير الاتجاه . الرياضيين ذوي الاجسام ذات الكتل القليلة يكون القصور الذاتي لديهم أقل وبالتالي فهم يحتاجون إلى بذل قوة أقل للحصول على الحركة لأنفسهم . وبالمثل ، فإنه يحتاجون الى قوة أقل من الرياضي الاكبر كتلة للمناورة أو ايقاف انفسهم عندما يكونوا في حالة الحركة . هناك الكثير من الأمثلة في حياتنا اليومية على القصور الذاتي في العمل . ناقلات النفط التي تعبر المحيطات لديها كتلة هائلة وقصور ذاتي . التي يحتاجون إليها محركات قوية للحصول على الحركة الى مسافات هائلة للوقوف والى عملية الدوران حولها . ويمكن اعتبار مصارعو السومو اليابانية أو لاعبي الدفاع والهجوم في كرة القدم الأمريكية تماما مثل ناقلة النفط ، يجب على هؤلاء الرياضيون ان يبذلوا قوة هائلة لجعل كتل اجسامهم تتحرك ومن ثم تطبيق او بذل كمية كبيرة من القوة لتغيير الاتجاه أو للمناورة مع كتل خصومهم الكبيرة .
في الألعاب الرياضية مثل السكواش أو كرة الريشة ، فمن الممكن لرياضيين ذوي الكتل الهائلة والقصور الذاتي العمل او اللعب ضدهم . ولكنه ليس من الجيد عندما تكون التغييرات المتنوعة والمفاجئة بالحركة مطلوبة إلا إذا كان لديهم القدرة على تحريك كتل اجسامهم بسرعة والسيطرة عليها عند الحركة . كتل الرياضين الكبيرة تميل إلى أن تكون أكثر فقرا للقوة نسبة الى الكتلة الصغيرة مما تقوم به الكتل الاصغر والرياضيين الاقل ضخامة ، لذا لديهم صرامة من الوقت اكثر في التوقف ، والبداية ، وتغيير الاتجاه . هذا هو السبب في تنس الريشة والسكواش يكون اللاعبون نحاف ، خفيفي الوزن ، وكل شيء عدا الضخامة إذا كنت لاعب السكواش صغيرا ، خفيف الوزن ، يمكنه الحصول على الكثير من المتعة في جعل كتلة خصمه تتحطم في الجدران الجانبية .
مثال ممتع للقصور الذاتي يحدث عندما يكون الرياضيون في حالة طيران . خذ في الاعتبار ان اثنين من الرياضيين الذين يقررون القفز بالحبال من الجسر .
احد الرياضيين كتلته ضعف كتلة الاخر . قفزوا من فوق الجسر في نفس اللحظة . من المستغرب ، إن تسارعهما نحو الأرض في نفس المعدل تقريبا . على اعتبار ان الأرض تجذب القافز صاحب الكتلة الاكبر ضعف الاخر ، وقد تعتقد أن هذا من شأنه أن يعجل هذا الرياضي في الهبوط أسرع مرتين . ولكن هذا الرياضي نفسه " صاحب الكتلة الاكبر " لديه مرتين من القصور الذاتي اكثر من الاخر ولذلك فهو يقاوم التسارع بسبب الجاذبية قدر الضعف . في هذه الحالة ، فان مقاومة الهواء تلعب دورا ضئيلا لا يكاد يذكر ، وان تسارع كلا الرياضيين للهبوط يكون في نفس المعدل تقريبا.
يكون التفكير في القصور الذاتي كعدو عندما يريد رياضي ما ان يتحرك . ومن اجل التغلب او هزيمة هذا العدو ، فانه من الجيد ان تكون كتلة الرياضي تتكون من عضلات قوية قادرة على توليد كمية القوة المطلوبة . ما ان يبدا الرياضي بالحركة ، يمكن أن يصبح القصور الذاتي صديقا لأن السمة الثانية من القصور الذاتي هو أنه يريد أن يبقي الرياضي محتفظا بالحركة .
الفرق بين القصور الذاتي اثناء عدم الحركة " السكون " والقصور الذاتي اثناء الحركة يؤدي بالرياضيين إلى إنفاق الكثير من الطاقة في بداية اندفاعهم في ركض " 100 m " عما يفقده في منتصف السباق .وسمات او خصائص القصور الذاتي الاثنتين المقاومة للحركة ، ومن ثم الاستمرار في الحركة ، يمكن ملاحظتها ليس فقط في حالات الحركات الخطية والتي تتحرك بها الاجسام والرياضيين في خط مستقيم ، ولكن أيضا في حالات الحركات الدائرية عندما الاشياء مثل المضارب والعصي تتبع المسار الدائري .
ما دام الرياضي يجعل حركة مضرب البيسبول على شكل قوس ، فان المضرب يحاول ان يكمل حركته على طول هذا الطريق الدائري . إذا انزلق المضرب من يد الرياضي ، وسوف يعود فورا إلى تفضيله الأولي ، الذي هو التحرك بسرعة ثابتة على طول خط مستقيم .
في الحركة الخطية تكون الكتلة مرادف للقصور الذاتي . فالمزيد من الكتلة ، يعني المزيد من القصور الذاتي . وسمات و خصائص القصور الذاتي تم وصفها في القانون الأول من القوانين الثلاثة الشهيرة للحركة لإسحاق نيوتن . والذي نسميه عادة قانون نيوتن الأول ، قانون نيوتن في القصور الذاتي ، أو ببساطة نيوتن " I ". هذا القانون ينطبق أيضا على الحالات الدائرية . لكن القصور الذاتي الدائري (تسمى أيضا المقاومة الدائرية أو لحظة القصور الذاتي) ينطوي على أكثر من مجرد كتلة للجسم . نحن أيضا بحاجة إلى معرفة كيفية توزيع الكتلة (أي اذا انتشرت او ضغطت ) بالنسبة إلى محور الدوران الذي يدور حوله الشيء.