استون و نخستین کاربرد انتگرال

هزار و هشتصد سال از زمان ارشمیدس گذشته بود که سیمون استون (1) (1548-1620)، همیار ارشد او در روبه راه کردن دانش های استاتیک جامدها (2) و هیدرواستاتیک، (3) به ایفای سهم پربهای خود روی آورد. در همان زمان هم
سه‌شنبه، 26 شهريور 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
استون و نخستین کاربرد انتگرال
استون و نخستین کاربرد انتگرال

نویسنده: رالف هوفر
مترجم: عبدالحسین مصحفی



 
هزار و هشتصد سال از زمان ارشمیدس گذشته بود که سیمون استون (1) (1548-1620)، همیار ارشد او در روبه راه کردن دانش های استاتیک جامدها (2) و هیدرواستاتیک، (3) به ایفای سهم پربهای خود روی آورد. در همان زمان هم که استون به گسترش اصل های استاتیک پرداخته بود، گالیلئوگالیلئی روی دینامیک کار می کرد و این دو شالوده ی مکانیک کاربردی را بنیان نهادند.
دستیابی به مقدار کل نیرویی که آب یک سد بر آن وارد می کند مسئله ای بود که چیرگی بر آن استون را در آستانه ی شهرت قرار داد (او را به اختراع روشی رهنمون شد که هنوز در کتاب های حسابان به چشم می خورد). تا حدود پیش از 1586، راه حل دشوار و خسته کننده ی روش افناء ائودوکسوس، تنها راه روبه رویی با این مسئله شناخته می شد. استون در تلاش برای یافتن راه حل ساده تر، به بهره گیری از واقعیت های عملی روی آورد و به زودی دریافت که فشار مایع در زیر سطح آن در همه ی جهت ها یکسان است.
روشی که استون به کار برد با نشانه ها و نمادهای امروزی، که در زمان استون به کار نمی رفته اند، به شرح زیر بیان می شود: او سد را مربعی در سطح قائم فرض کرد که هر لبه ی آن (= هر ضلع آن) به اندازه ای یک (مثلاً یک فوت)، لبه ی بالایی آن مماس بر سطح آب، و از بالا به پایین به باریکه هایی (= نوارهایی) افقی و هم اندازه تقسیم شده است. (او نخست مربع را به چهار باریکه تقسیم کرد، آن گاه حالت کلی را در نظر گرفت و تعداد باریکه ها را n گرفت).
او فرض کرد هر یک از باریکه ها، که به شکل مستطیل به درازای 1 و به پهنایاستون و نخستین کاربرد انتگرال است، دور لبه ی بالایی خود به اندازه ی 90 درجه دوران کند و به وضع افقی درآید، که با این عمل حجمی از آب را به سطح بالا می آورد و روی خود نگه می دارد، و وزن این مقدار آب باید حساب شود. بالاترین باریکه پس از دوران در سطح آب قرار می‌ گیرد و هیچ مقدار آب را روی خود نگه نمی دارد؛ دومین باریکه پس از دوران در سطحی به عمقاستون و نخستین کاربرد انتگرال از سطح آب قرار می گیرد و مقدار حجمی از آب که روی خود نگه می دارد برابر است بااستون و نخستین کاربرد انتگرال ؛ مقدار حجم آب مربوطه به باریکه ی سوم می شوداستون و نخستین کاربرد انتگرال ؛ و به همین ترتیب باری آخرین باریکه مقدار حجم آب نظیر می شود با استون و نخستین کاربرد انتگرال مقدار کل وزن آب جابه جا شده (=نیروی وارد بر سد) برابر خواهد بود با حاصل ضرب (=چگالی آب) در حجم کل آب جابه جا شده که این حجم برابر است با:
استون و نخستین کاربرد انتگرال
استون این فرایند را تکرار کرد با این تفاوت که این بار باریکه ها را دور لبه ی پایین دوران داد و حاصل را برابر با استون و نخستین کاربرد انتگرال به دست آورد. از آن جا که در فرآیند نخست، هر باریکه در اثر دوران به وضعی بالاتر از وضع قبلیش حرکت داده می شد و در فرایند دوم، هر باریکه به وضعی پایین تر دوران می یافت، نیروی واقعی وارد از آب بر سطح مربع برابر با میانگین دو حاصل عمل خواهد بود. دقت حاصل از عمل این دستگاه بستگی به آن دارد که با افزایش یافتن تعداد باریکه ها بتواند باز هم همان نتیجه را به دست بدهد. به همان گونه که امروزه در کتاب های مقدماتی حسابان انجام می گیرد.
در این جا با برخوردی خوشایند رو به رو شده ایم: ویژگی های بنیانی یک انتگرالِ معین را در راه حل استون نمایان می بینیم. جالب توجه این که تاریخی که استون به راه حل این مسئله دست یافت (1586) دقیقاً صد سال جلوتر از تاریخی است که نیوتن اثر معروف خود پرنسیپیا را به انجمن سلطنتی (4) ارائه داد.

پی نوشت ها :

1-Simon Stevin .
2- statics of solids .
3- .hydrostatics
4- Royal Society.

منبع: بنجامین بویر، کارل، (1384)، تاریخ حسابان، عبدالحسین مصحفی، تهران، شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ نخست..

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
تحلیل ابعادی از روانشناسی زن در قرآن و روایات اهل بیت(ع)
تحلیل ابعادی از روانشناسی زن در قرآن و روایات اهل بیت(ع)
تحلیل راهبردی پیام ۱۳ آبان رهبر انقلاب: از «ایران هرچه قوی‌تر» تا «نظم جدید جهانی»
تحلیل راهبردی پیام ۱۳ آبان رهبر انقلاب: از «ایران هرچه قوی‌تر» تا «نظم جدید جهانی»
خاطراتی از حمید علیدوستی از جنگ عراق با ایران و از دست رفتن قهرمانی جام ملتهای آسیا ۱۹۸۰
play_arrow
خاطراتی از حمید علیدوستی از جنگ عراق با ایران و از دست رفتن قهرمانی جام ملتهای آسیا ۱۹۸۰
آقا حساب کردند...
play_arrow
آقا حساب کردند...
انقلاب دوم؛ «روایت تسخیر»
play_arrow
انقلاب دوم؛ «روایت تسخیر»
جزئیات جدیدی از پرونده جنایت میدان علیخانی اصفهان
play_arrow
جزئیات جدیدی از پرونده جنایت میدان علیخانی اصفهان
صیدگاه هرمز؛ ثبت لحظه انهدام پنجاه‌وپنجمین پهپاد پیشرفته MQ-۹
play_arrow
صیدگاه هرمز؛ ثبت لحظه انهدام پنجاه‌وپنجمین پهپاد پیشرفته MQ-۹
بازدید نماینده ولی‌فقیه در سپاه از تونل‌های موشکی جنوب
play_arrow
بازدید نماینده ولی‌فقیه در سپاه از تونل‌های موشکی جنوب
آخرین وضعیت پرونده پلتفرم زرپاد، فروش آنلاین طلا
play_arrow
آخرین وضعیت پرونده پلتفرم زرپاد، فروش آنلاین طلا
علت توقف اجرای حکم اعدام متهم خانه وحشت چه بود؟
play_arrow
علت توقف اجرای حکم اعدام متهم خانه وحشت چه بود؟
حمله وحشیانه پلیس آلمان به دختر معترض
play_arrow
حمله وحشیانه پلیس آلمان به دختر معترض
تصاویری از حمله رژیم صهیونیستی به جنوب لبنان
play_arrow
تصاویری از حمله رژیم صهیونیستی به جنوب لبنان
اینترنشنال توجیه‌گر حمله به زیرساخت‌های ایران
play_arrow
اینترنشنال توجیه‌گر حمله به زیرساخت‌های ایران
لحظه رهگیری و انهدام پهپاد MQ۹ آمریکایی در شرق تنگه هرمز
play_arrow
لحظه رهگیری و انهدام پهپاد MQ۹ آمریکایی در شرق تنگه هرمز
دردسرهای انتخاباتی ترامپ
play_arrow
دردسرهای انتخاباتی ترامپ