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
واکنش امیرحسین زارع به کری‌خوانی آمریکایی‌ها
play_arrow
واکنش امیرحسین زارع به کری‌خوانی آمریکایی‌ها
آذرپیرا: با دعای آقای شهید پرچم ایران را بالا می‌بردیم
play_arrow
آذرپیرا: با دعای آقای شهید پرچم ایران را بالا می‌بردیم
یزدانی کوبنده به جدول برگشت
play_arrow
یزدانی کوبنده به جدول برگشت
واکنش پژمان درستکار به ناداوری در کشتی یک‌چهارم رحمان عموزاد: خدا لعنتشون کنه...
play_arrow
واکنش پژمان درستکار به ناداوری در کشتی یک‌چهارم رحمان عموزاد: خدا لعنتشون کنه...
آیزنکوت: نتانیاهو می‌داند، ایران سلاح هسته‌ای نداشت + فیلم
play_arrow
آیزنکوت: نتانیاهو می‌داند، ایران سلاح هسته‌ای نداشت + فیلم
روایت درگیری علیرضا جهانبخش و آندرانیک تیموریان در جام جهانی + فیلم
play_arrow
روایت درگیری علیرضا جهانبخش و آندرانیک تیموریان در جام جهانی + فیلم
کنایه گزارشگر صداوسیما به فوتبالیست‌ها با تمجید از کشتی‌گیران + فیلم
play_arrow
کنایه گزارشگر صداوسیما به فوتبالیست‌ها با تمجید از کشتی‌گیران + فیلم
دبیر شورای عالی امنیت ملی: آمریکا باید بابت حمله به ایران تنبیه شود + فیلم
play_arrow
دبیر شورای عالی امنیت ملی: آمریکا باید بابت حمله به ایران تنبیه شود + فیلم
خودروهای زرهی در مقابل کاخ الیزه مستقر شدند؛ تدابیر امنیتی در پاریس تشدید شد + فیلم
play_arrow
خودروهای زرهی در مقابل کاخ الیزه مستقر شدند؛ تدابیر امنیتی در پاریس تشدید شد + فیلم
محسن رضایی: هنوز تصمیم رسمی برای تغییر دکترین هسته‌ای گرفته نشده است + فیلم
play_arrow
محسن رضایی: هنوز تصمیم رسمی برای تغییر دکترین هسته‌ای گرفته نشده است + فیلم
روبیو: ترجیح می‌دهیم مسئله ایران را از راه مسالمت‌آمیز حل کنیم، اما توان اقدام نظامی را داریم + فیلم
play_arrow
روبیو: ترجیح می‌دهیم مسئله ایران را از راه مسالمت‌آمیز حل کنیم، اما توان اقدام نظامی را داریم + فیلم
محسن رضایی: نامه ونس را خوانده‌ام، اما هنوز پاسخی نداده‌ام + فیلم
play_arrow
محسن رضایی: نامه ونس را خوانده‌ام، اما هنوز پاسخی نداده‌ام + فیلم
ادعای رئیس جمهور آمریکا: ابتدا کار ایران را تمام می‌کنیم و سپس به سراغ کوبا می‌رویم + فیلم
play_arrow
ادعای رئیس جمهور آمریکا: ابتدا کار ایران را تمام می‌کنیم و سپس به سراغ کوبا می‌رویم + فیلم
ادای احترام امیرحسین زارع به پژمان درستکار با لقب «ناخدا» + فیلم
play_arrow
ادای احترام امیرحسین زارع به پژمان درستکار با لقب «ناخدا» + فیلم
ادعای تکراری ترامپ: به‌زودی درباره جنگ اوکراین به توافق خواهیم رسید!
play_arrow
ادعای تکراری ترامپ: به‌زودی درباره جنگ اوکراین به توافق خواهیم رسید!