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
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
شکوه ملکوتی حدیث کساء؛ سفری از آسمان تا زمین با حضرت زهرا (س)
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
play_arrow
واکنش زارع به حرکتی که صدای آمریکایی‌ها را درآورد
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
play_arrow
هدیه طلایی یک زوج هوادار به کشتی‌گیران
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
play_arrow
روایت جذاب لگویی از جلسه فرماندهان نظامی با رهبر انقلاب
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
play_arrow
بقایی: گروسی بدهی‌های زیادی به ایران دارد و باید بدهی‌های قبلی خود را تسویه کند
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
play_arrow
‏تعجب توریست‌های خارجی از مهمان‌نوازی ایرانی‌ها + فیلم
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
play_arrow
نتانیاهو نخست‌وزیر موقت خواهد بود + فیلم
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
play_arrow
ویدیو دیده نشده از حضور رهبر معظم انقلاب اسلامی در دفتر حماس + فیلم
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
play_arrow
ترامپ: یک تأسیسات پدافند هوایی ایران را بمباران کردیم + فیلم
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
play_arrow
هیلاری کلینتون: پیروزی دموکرات‌ها در هر دو مجلس، ترامپ را از کنترل خارج می‌کند + فیلم
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم
play_arrow
لحظه جان باختن مهاجم ۳۰ ساله تنریف پس از ایست قلبی در جریان برخورد با دروازه‌بان آندورا + فیلم
ونس: من و ترامپ به دستیابی به توافق از طریق مذاکرات خوش‌بین هستیم + فیلم
play_arrow
ونس: من و ترامپ به دستیابی به توافق از طریق مذاکرات خوش‌بین هستیم + فیلم
نماینده دموکرات کنگره آمریکا: مجلس نمایندگان و سنا باید بودجه عملیات نظامی ترامپ را قطع کنند + فیلم
play_arrow
نماینده دموکرات کنگره آمریکا: مجلس نمایندگان و سنا باید بودجه عملیات نظامی ترامپ را قطع کنند + فیلم
پیام ونس به تهران؛ آخرین فرصت دیپلماسی!
پیام ونس به تهران؛ آخرین فرصت دیپلماسی!
حضرت زهرا (س) و حدیث کساء؛ سند، نام‌ها و فضایل
حضرت زهرا (س) و حدیث کساء؛ سند، نام‌ها و فضایل