સ્પીડ 101: રીઅલ-વર્લ્ડ ફિઝિક્સ લેબ તરીકે મોટરસાઇકલ રેસિંગ

 સ્પીડ 101: રીઅલ-વર્લ્ડ ફિઝિક્સ લેબ તરીકે મોટરસાઇકલ રેસિંગ

Leslie Miller

એક ગ્રાન્ડ પ્રિકસ રેસિંગ મોટરસાઇકલ ઘણી બધી વસ્તુઓ છે: સૌથી પ્રભાવશાળી રીતે, એન્જિનિયરિંગની એક અદ્ભુત કે જેના વિકાસ અને નિર્માણ માટે હજારો ડોલરનો ખર્ચ થાય છે, અને વ્હીલ્સ પરના સૌથી ઝડપી મશીનોમાંનું એક, પ્રતિ કલાક 210 માઇલથી વધુની ઝડપે સક્ષમ અને સક્ષમ 60 ડિગ્રી કે તેથી વધુના લીનએંગલ્સ પર રસ્તા પર પકડ જાળવી રાખો.

પરંતુ વૈજ્ઞાનિક રીતે જોવામાં આવે તો, રેસિંગ બાઇક એ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોના ગતિશીલ પ્રદર્શનથી ઓછું નથી. ફ્રેડી સ્પેન્સર, એંસીના દાયકાના સુપ્રસિદ્ધ ગ્રાન્ડ પ્રિકસ ચેમ્પિયન અને હવે લાસ વેગાસમાં ફ્રેડી સ્પેન્સરની હાઇ પર્ફોર્મન્સ રાઇડિંગ સ્કૂલના "ડીન" છે, તેને આ રીતે મૂકે છે: "મોટરસાઇકલ રેસિંગ એ વાસ્તવિક-વિશ્વની ભૌતિકશાસ્ત્ર લેબ છે જ્યાં ખોટા જવાબો માટે દંડ ઘણો છે. ખરાબ ગ્રેડ કરતાં વધુ નાટકીય."

બંધ મોડલ ક્રેડિટ: ફિયાટ યામાહા ટીમ 1. ગુરુત્વાકર્ષણ: મોટરસાઇકલને દિશા બદલવામાં અને તેના ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રને ઘટાડવામાં મદદ કરવા માટે સવાર વજનને વળાંકમાં ફેરવે છે.ક્રેડિટ: ફિયાટ યામાહા ટીમ 1. ગુરુત્વાકર્ષણ: મોટરસાઇકલને દિશા બદલવામાં અને ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રને ઘટાડવામાં મદદ કરવા માટે સવાર વજનને વળાંકમાં ફેરવે છે.

2. કાઇનેટિક એનર્જી:

સીધી ઝડપે, મોટરસાઇકલની ઊર્જા આગળ દિશામાન થાય છે.

3. ગતિનો પ્રથમ નિયમ:

ન્યુટને જણાવ્યું હતું કે ગતિમાં રહેલું શરીર સીધી રેખામાં જ રહે છે સિવાય કે તેને બદલવાની ફરજ પાડવામાં આવે.

4. થર્મોડાયનેમિક્સ:

ચુસ્ત વળાંક માટે મોટરસાઇકલને હાઇ સ્પીડથી ધીમી કરવાથી તેની બ્રેક્સમાં ગરમી વધે છે અને તે ઘટી શકે છેઅસરકારકતા.

5. સેન્ટ્રીફ્યુગલ ફોર્સ:

ઝડપી વળાંકમાં, લીન એંગલ અને ફોરવર્ડ ગતિ ટ્રેકની બહારની ધાર તરફના શક્તિશાળી પુલનો પ્રતિકાર કરે છે.

આ પણ જુઓ: સીધી સૂચના કે પૂછપરછ આધારિત શિક્ષણ?

6. ઘર્ષણ:

આ ગોળાકાર ટાયરમાં એક વિશેષ સંયોજન 60 ડિગ્રી અને તેથી વધુના દુર્બળ ખૂણા પર પણ ડામર પર ટ્રેક્શન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ચાર્લ્સ ફાલ્કોના જણાવ્યા અનુસાર, યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોનાના કન્ડેન્સ્ડ-મેટરફિઝિક્સના અધ્યક્ષ અને સહ-ક્યુરેટર ગુગેનહેમ મ્યુઝિયમના ધ આર્ટ ઓફ ધ મોટરસાઇકલ પ્રદર્શનમાં, રેસિંગ બાઇકને ચુસ્ત ટર્નિસમાં હર્ટલ કરતા જોઈને શીખવા માટેનો પ્રારંભિક ભૌતિકશાસ્ત્રનો પાઠ ન્યૂટનનો ગતિનો પહેલો નિયમ: "દરેક પદાર્થ તેની આરામની સ્થિતિમાં અથવા સમાન ગતિમાં ચાલુ રહે છે. સીધી લીટીમાં સિવાય કે તેના પર પ્રભાવિત દળો દ્વારા તે સ્થિતિને બદલવાની ફરજ પાડવામાં ન આવે," ફાલ્કો સમજાવે છે. સવાર માટે, આનો અર્થ એ છે કે મોટરસાઇકલ જેટલી ઝડપથી ચાલે છે, તેટલું ઓછું તે ફેરવવા માંગે છે.

બાઇકની ગતિ ઊર્જાને સીધા આગળથી ટર્નિંગમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથે બે રીતે વાટાઘાટોની જરૂર છે. પ્રથમ, એક સવાર હેન્ડલબારને વળાંકની દિશાથી સહેજ દૂર દબાણ કરે છે. કારણ કે વ્હીલ્સ ગાયરોસ્કોપ તરીકે કામ કરે છે, આ કાઉન્ટરસ્ટીયરિંગ બાઇકને વિરુદ્ધ દિશામાં (ટર્નમાં) ઝુકાવે છે, જે ટાયરને એક ખૂણા પર મૂકે છે, જેને એન્જિનિયરો કોન્ટેક્ટ પેચ કહે છે તે સાંકડી કરે છે અને બાઇકને ફેરવવાનું સરળ બનાવે છે.

તે જ સમયે, સવાર બાઇક પરથી વળાંકની દિશામાં આગળ વધે છે. નું લીન કોણમોટરસાઇકલ ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રને બાજુ પર ખસેડે છે, જેના કારણે બાઇકટો ટર્ન થાય છે, જ્યારે વજનનું પુનઃવિતરણ મશીનને સહેજ વધુ સીધું રહેવા દે છે. સૌથી વધુ શક્ય ઝડપે વળાંકમાંથી પસાર થવા માટે જરૂરી મહત્તમ ઝુકાવના બિંદુએ, કેન્દ્રત્યાગી બળ તેને ખેંચવા માંગે છે. બાઇક મશીન પાટા પરથી ઉતરી જાય છે, અને રાઇડર રમતમાં રહેવા માટે ટ્રેક્શન, ગુરુત્વાકર્ષણ અને વેગનો ઉપયોગ કરે છે.

મશીન બિલકુલ આગળ કેમ ચાલે છે તે સમજાવવા માટે, ફાલ્કો ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમનો આગ્રહ કરે છે: પદાર્થ પર લાગુ બળ તેને વેગ આપવાનું કારણ બનશે. ફાલ્કો કહે છે, "જ્યાં સુધી સવાર ટ્રેક પરથી દોડી ન જાય, અથવા અન્ય દળો નગણ્ય ન બને, જેમ કે પવન પ્રતિકાર ન થાય ત્યાં સુધી આવું થશે." ફાલ્કો કહે છે.

કેટલાક ટ્રેક પર, ચુસ્ત વળાંક પર આવતી ગ્રાન્ડ પ્રિક્સ મોટરસાઇકલ 200 માઇલ પ્રતિ કલાકથી વધુની ઝડપે ધીમી હોવી જોઈએ. 40 માઇલ પ્રતિ કલાક બ્રેક્સ પર ઘર્ષણ (મુખ્યત્વે ફ્રન્ટબ્રેક્સ) આ શક્ય બનાવે છે. ફાલ્કો કહે છે, "બધી વધારાની ઉર્જા ગરમીના રૂપમાં બ્રેક્સ દ્વારા વિસર્જન કરવી પડે છે," આમ દ્રવ્ય અને ઊર્જાના સંરક્ષણનો કાયદો લાવે છે. આમાંથી કેટલીક ગરમી હાઇડ્રોલિક-બ્રેક પ્રવાહીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જે સંભવિત વિનાશક પરિણામો સાથે બ્રેક્સને રોકવાની શક્તિ ગુમાવી શકે છે. આ સમસ્યાને ટાળવા માટે એન્જિનિયરો અવકાશ યુગની સિરામિક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, અને સવારો ઝડપથી બ્રેક લગાવવા અને બંધ કરવામાં કુશળ બને છે.

સફળ રેસ સવારી એ ટેક્સ ચૂકવવા જેવું છે: તમે નિયમોને તોડ્યા વિના શક્ય તેટલું આગળ વધારવા માંગો છોતેમને શ્રેષ્ઠ કોર્નરિંગ અને ક્રેશિંગ વચ્ચે ખૂબ જ ઝીણી રેખા છે, જ્યાં બાહ્ય, નીચે અને આગળના દળો ચોક્કસ રીતે સંતુલિત થાય છે. પરંતુ નિયમો નિયમો છે. "બધે જ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વતી બોલતા," ફાલ્કો જાહેર કરે છે,"મોટરસાઇકલ પર ક્યારેય બનતું કંઈ પણ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોને તોડતું નથી. વાસ્તવમાં, મોટરસાઇકલ ભૌતિકશાસ્ત્ર કેટલી સારી રીતે કાર્ય કરે છે તેના ઉત્તમ ઉદાહરણો છે."

ભૌતિકશાસ્ત્ર, આનંદ? ઓહ, હા!

ભૌતિકશાસ્ત્ર ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે મનોરંજક છે, પરંતુ કેટલાક વિદ્યાર્થીઓ, ઓછામાં ઓછું કહેવા માટે, આ વિષય પર તરત જ ગરમ થતા નથી. પ્રતિકાર પર કાબુ મેળવવાનો એક સારો રસ્તો એ છે કે વિદ્યાર્થીઓને તેમના જીવનમાં અને રુચિઓમાં ભૌતિકશાસ્ત્રની સીધી ભૂમિકા બતાવવાની અને ઇન્ટરનેટ પરના સમૃદ્ધ સંસાધનો તેને સરળ બનાવે છે. અહીં, તમને પ્રારંભ કરાવવા માટે, તમારા વર્ગખંડમાં ભૌતિકશાસ્ત્રને મનોરંજક અને આકર્ષક બંને રીતે લાવવાની બાંયધરી આપેલ વેબ સાઇટ્સ અને વિડિયોની પસંદગી છે.

કર્વબોલ કેવી રીતે ફેંકી શકાય

આ ટૂંકું, સીધું ટ્યુટોરીયલ, "થ્રોન ફોર એ કર્વ," એક્સ્પ્લોરટોરિયમ, સાન ફ્રાન્સિસ્કોના ભવ્ય સ્વ-વર્ણનિત "વિજ્ઞાન, કલા અને માનવ દ્રષ્ટિનું સંગ્રહાલય" માંથી આવે છે. આવી પ્રવૃત્તિ વર્ગખંડને કેવી રીતે સુરક્ષિત (લગભગ) બનાવવી તે પણ તે સૂચવે છે: "અમને જાણવા મળ્યું છે કે આ પીચો ફેંકવી અને સ્ટાયરોફોમ બોલ ફેંકીને પરિણામોનું અવલોકન કરવું વધુ સરળ છે."

અરસપરસ તાલીમ વેબ બનાવવા માટે સાઇટ Fugu.com ની સંક્ષિપ્ત, 105-સેકન્ડનો કેવી રીતે કર્વબોલ વિડિયો ફેંકવો, સાઇટે AllStar તરફથી માર્ક મેકડોનેલ સાથે જોડી બનાવીડગઆઉટ, બેઝબોલ અને સોફ્ટબોલ સૂચનાત્મક સુવિધા. મેકડોનેલ ફેંકવાની ટેકનિકને એટલી સ્પષ્ટ રીતે સમજાવે છે કે એક ભૌતિકશાસ્ત્રી પણ તેમાં નિપુણતા મેળવી શકે છે.

ફ્રી ઓનલાઈન હાઉ-ટુ વિડિયો લાઈબ્રેરી ViewDo.com ની હાઉ ટુ થ્રો અ કર્વબોલ એક સારું, સ્પષ્ટ કર્વબોલ પ્રદર્શન છે. અંતે સ્લો-મોશન સિક્વન્સ જુઓ, જે વિદ્યાર્થીઓને બોલના અનન્ય વર્તણૂકને નજીકથી અવલોકન કરવા સક્ષમ બનાવે છે. eHow.com પરથી "કર્વબોલ કેવી રીતે ફેંકવો," ઉત્તમ ચાર-પગલાની ટેક્સ્ટ સૂચનાઓ દર્શાવે છે, "ટિપ્સ અને ચેતવણીઓ" વિભાગ, અને વાચકોની ટિપ્પણીઓ આ પિચિંગ પાઠને Fugu.com અને ViewDo.com ની ઑફરિંગ માટે સંપૂર્ણ પૂરક બનાવે છે.

આ પણ જુઓ: વર્ગખંડમાં જાતિ સમાનતા

Skateboardingનું ભૌતિકશાસ્ત્ર

ધ એક્સ્પ્લોરેટરિયમની સરસ રીતે રજૂઆત "સ્કેટબોર્ડ સાયન્સ" વેબ સુવિધા ગતિ અને દળો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે અને તે કેવી રીતે સ્કેટબોર્ડિંગ સાથે સંબંધિત છે. નેવિગેટ કરવા માટે સરળ આ સાઇટમાં વિડિયો, એક શબ્દાવલિ, સાધનોની વિગતો અને કેટલાક સ્કેટબોર્ડિંગ ઇતિહાસનો પણ સમાવેશ થાય છે.

"ધ ફિઝિક્સ ઓફ સ્કેટબોર્ડિંગ" એ સંપૂર્ણ શિક્ષક દ્વારા વિકસિત પાઠ યોજના છે ("એક્સપ્લોરેટોરિયમની સામગ્રી પર આધારિત) ") કે જે વિદ્યાર્થીઓને સ્કેટબોર્ડ સ્ટંટ શીખવા અને તેમને ન્યૂટનના ત્રણ નિયમો, ગુરુત્વાકર્ષણ, મોમેન્ટમ, ટ્રેજેક્ટરી પ્રોજેક્ટાઇલ્સ, ગોળ ગતિ અને ઘર્ષણ સાથે સંબંધિત માર્ગદર્શન આપે છે. સંબંધિત ટેક્સ્ટ, ચિત્રો અને વિડિયોઝની ઘણી લિંક્સનો સમાવેશ કરે છે.

"ધ ફિઝિક્સ ઑફ સ્કેટબોર્ડિંગ" નામના બીજા પૃષ્ઠ પર એક આકર્ષક પ્રવૃત્તિનો વિકાસ સ્નાતક વિદ્યાર્થી દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો.વિલ્મિંગ્ટન ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ નોર્થ કેરોલિના તે રાજ્યના 2001ના ધોરણ 8મા ધોરણના વિજ્ઞાનના અભ્યાસક્રમના ભાગ રૂપે.

ટીચરવિઝનના "સ્કેટબોર્ડ સ્લોશ" નિદર્શન માટેની આ માર્ગદર્શિકા, જે ગ્રેડ 3-6 માટે રચાયેલ છે, તે તમને અને તમારા વિદ્યાર્થીઓને માર્ગદર્શન આપે છે. તમે સ્કેટબોર્ડ સાથે પાણીના કન્ટેનરને જોડો છો અને અવલોકન કરો છો કે કેવી રીતે હલનચલન અને બળ પ્રવાહીને અસર કરે છે.

--ડગ્લાસ ક્રુઇકશેન્ક

ઓવેન એડવર્ડ્સ એ એડ્યુટોપિયા માટે યોગદાન આપનાર સંપાદક છે અને સ્મિથસોનિયન સામયિકો.

Leslie Miller

લેસ્લી મિલર એ શિક્ષણના ક્ષેત્રમાં 15 વર્ષથી વધુ વ્યાવસાયિક શિક્ષણનો અનુભવ ધરાવતા અનુભવી શિક્ષક છે. તેણીએ શિક્ષણમાં માસ્ટર ડિગ્રી મેળવી છે અને પ્રાથમિક અને મધ્યમ શાળા બંને સ્તરે ભણાવ્યું છે. લેસ્લી શિક્ષણમાં પુરાવા-આધારિત પ્રેક્ટિસનો ઉપયોગ કરવા માટેની હિમાયતી છે અને નવી શિક્ષણ પદ્ધતિઓ સંશોધન અને અમલીકરણનો આનંદ માણે છે. તેણી માને છે કે દરેક બાળક ગુણવત્તાયુક્ત શિક્ષણને પાત્ર છે અને વિદ્યાર્થીઓને સફળ થવામાં મદદ કરવા માટે અસરકારક માર્ગો શોધવામાં ઉત્સાહી છે. તેના ફ્રી સમયમાં, લેસ્લી તેના પરિવાર અને પાલતુ પ્રાણીઓ સાથે હાઇકિંગ, વાંચન અને સમય પસાર કરવાનો આનંદ માણે છે.