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
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
نجوای شبانه حیدر: مرثیه‌ای در سوگ یاس نبوی
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
play_arrow
شایعات نگران‌کننده درباره حمله هسته‌ای از کجا نشئت می‌گیرد؟
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
play_arrow
لحظاتی از تحقیر نتانیاهو به دست مردان ایران ‌زمین!
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویری از سوختن دو فروند نفتکش متخلف در تنگه هرمز
داستان موشک، در بازدید فرمانده
play_arrow
داستان موشک، در بازدید فرمانده
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
play_arrow
آیا داشتن خانه و خودرو باعث حذف کالابرگ می‌شود؟
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
play_arrow
۴ شرط تعطیلی مدارس به روایت سخنگوی دولت
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
play_arrow
مراسم بدرقه مرحوم کوروش زارعی در حوزه هنری
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
play_arrow
تصاویر قبل و بعد از انهدام سامانه‌های ناوبری دشمن در تنگه هرمز
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
play_arrow
آیا قیمت بنزین تغییر می‌کند؟
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی عباس حیدرزاده در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل سخنرانی حجت‌الاسلام والمسلمین مهدی اصلانی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
music_note
صوت کامل روضه‌خوانی حاج منصور ارضی در اولین شب مراسم عزاداری ایام شهادت حضرت فاطمةالزهرا سلام‌الله‌علیها از طرف رهبر معظم انقلاب در زینبیه
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
play_arrow
انهدام تجهیزات نظامی مزدوران سعودی در «الجوف» یمن
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت
مسیر شهادت حضرت فاطمه زهرا (س)؛ از سقیفه تا شهادت