Close
تبلیغات در بلاگ اسکای

یاهو و گوگل در یک صفحه

در این سایت می توانید به طور همزمان در دو سایت گوگل و یاهو جستجو کنید.

http://www.gahooyoogle.com

 

سِر آیزاک نیوتن(۲۵ دسامبر ۱۶۴۲ – ۲۰ مارس ۱۷۲۷ ( کیمی‍اگر، ریاضیدان، دانشمند و فیلسوف انگلیسی[1] بود. وی در سال ۱۶۸۷ م. شاهکار خود "اصول ریاضی فلسفهٔ طبیعی" را به نگارش درآورد. در این کتاب او مفهوم گرانش عمومی را مطرح ساخت و با تشریح قوانین حرکت اجسام، علم مکانیک کلاسیک را پایه گذاشت. نیوتن همچنین در افتخار تکمیل حسابان (حساب دیفرانسیل و انتگرال) با ویلهلم گوتفرید لایب نیتز ریاضیدان آلمانی شریک است.

از کودکی تا استادی

نیوتن در روستای وولز تورپ بای کولز تر وُرث (Woolsthorpe-by-Colsterworth) واقع در ناحیه لینکن شایر (Lincolnshire) زاده شد. سه ماه پیش از تولد، پدرش درگذشت. مادر او نیز دو سال بعد ازنو ازدواج کرد و ایساک را تحت سرپرستی مادربزرگش قرار داد.

پس به پایان بردن آموزشهای آغازین در مدرسه گرنتَم(Grantham Grammar School)، در سال ۱۶۶۱ م. نیوتن به دانشکده ترینیتی ی کیمبریج (Trinity College, Cambridge) – جایی که عمویش نیز به تحصیل اشتغال داشت – وارد شد. در آن دوران دروس دانشکده عموماً بر پایهی آموزه‌های ارسطو تنظیم میشد ولی نیوتن ترجیح میداد که با اندیشههای مترقیتر فیلسوفان نوگرایی چون دکارت، گالیله، کپرنیک و کپلر آشنا شود. در ۱۶۶۵ م. او موفق به کشف قضیهٔ دو جمله‌ای در جبر شد. یافتهای که بعدها به ابداع حساب دیفرانسیل انجامید. نیوتن نخستین مدرک دانشگاهی خود را در سال ۱۶۶۵ م. دریافت کرد اما زمانی که درصدد ورود به دورهٔ کارشناسی‌ ارشد بود، دانشگاه کیمبریج بر اثر همه‌گیری طاعون در لندن و حومه تعطیل شد و نیوتن به روستایش بازگشت. در طول دو سال بعد او در خانه اش به مطالعات خود در زمینهی حساب، نورشناسی و گرانش ادامه میداد.

در همین دوران مرخصی اجباری بود که نیوتن نظریات خود را در مورد گرانش (جاذبه) پایه‌ریزی کرد. مطابق داستانی بسیار مشهور، روزی نیوتن زیر یک درخت سیب نشسته بوده که ناگاه سیبی بر سرش میافتد واز این واقعه او به یکسانی ماهیت نیروی گرانش زمینی و سماوی پی میبرد. داستان فوق در واقع روایت اغراق شده ایست از خاطرهای که خود نیوتن نقل کرده بود مبنی بر اینکه یک روز کنار پنجرهی اتاق خانه اش (Woolsthorpe Manor) به تماشای باغ نشسته بود که افتادن سیبی از درختی نظرش را به خود جلب کرد. سالها بعد در ۱۵ آوریل ۱۷۲۶، او به دوست نویسنده اش ویلیام استاکلی گفت: " واقعهی مذکور این سؤال را به ذهنم آورد که چرا سیب همیشه مستقیما به پایین میافتد؟ چرا به جای حرکت به سمت مرکز زمین به طرفین یا رو به بالا نمیرود؟ " (به نقل از کتاب " یادداشت‌هایی از زندگانی سر اسحاق نیوتن") پس از برطرف شدن خطر طاعون، نیوتن به کیمبریج بازگشت (۱۶۶۷ م.) و عضو جزء کالج ترینیتی شد و در سال ۱۶۶۸ م. با دریافت مدرک فوق لیسانس و گرفتن کرسی استادی لوکاسین جایگاه خود را تثبیت کرد.

اوج فعالیت‌های علمی

نورشناسی

در اواخر دهه ۱۶۶۰ م. نیوتن درباره شکست نور تحق‍یق میکرد. او دریافت که نور سفید اگر از یک منشور عبور کند به طیفی از رنگ‌ها تجزیه میشود. همچنین به‌وسیلهی قرار دادن منشور مشابه دیگری در مسیر نور تجزیه شده به صورت وارونه، می‌توان رنگ‌های طیف را بازترکیب کرد و نور سفید به دست آورد. او علت تشکیل طیف را چنین توجیه میکرد: نور جریانی از ذرات کوچک است که به خط مستقیم در فضا حرکت میکنند و هنگام عبور از یک ماده شفاف مانند منشور به ماده‌ای دیگر، این ذرات بسته به نوع لرزش خود با زاویه‌های گوناگون شکست مییابند. در نتیجه ذرات تشکیل دهنده نور سفید ازهم جدا شده به شکل طیف هفت رنگ ظاهر میشوند.

این ویژگی در اختربین‌های (تلسکوپ) شکستی (انکساری) پدیده‌ای را موجب می‌شود که به آن پراکندگی نور میگویند؛ لبه‌های عدسیهای این اختربین‌ها مانند منشور عمل کرده و نور سفید را پس از عبور از خود به صورت طیف در میآورند و در تصاویر تلسکوپ حاشیههای رنگی ایجاد میکنند. برای حل این مشکل نیوتن در سال ۱۶۶۸ م. تلسکوپ بازتابشی را که چندی قبل توسط جیمز گرگوری اسکاتلندی طراحی شده بود تکامل بخشید و آن را همراه با تحلیل دقیق قوانین بازتابش و تجزیهی نور به انجمن سلطنتی ارائه نمود. نظریهی نیوتن با مخالفت رابرت هوک فیزیکدان روبرو شد. هوک و کریستیان هویگنس هلندی در آن زمان صاحب تئوری موجی نور بودند که از نظر نیوتن مردود بود. چندی بعد نیوتن بر پایه نظریات خود کتابی در باب نورشناسی با عنوان اپتیکس (Opticks) نوشت. ولی از بیم مخالفتهای هوک انتشار آن را تا سال ۱۷۰۴ م. به تأخیر انداخت. در این زمان وی خود رئیس انجمن سلطنتی شده و رابرت هوک نیز در گذشته بود.

گرانش

در سال ۱۶۸۴ م. نیوتن که مطالعات خود را دربارهٔ گرانش و چگونگی حرکت سیارات کامل کرده بود، رساله‌ای در این مورد نوشت که بسیار مورد توجه ادموند هالی منجم معروف انگلیسی قرار گرفت. با تشویق و پیگیری او سرانجام نیوتن کتابش را تکمیل و با سرمایه هالی منتشر کرد. این کتاب، (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) یا همان "اصول ریاضی فلسفهٔ طبیعی" بر جهان علم بویژه فیزیک تأثیری عظیم گذاشت و بعضی آن را بزرگ‌ترین کتاب علمی تاریخ دانستهاند.

یوهانس کپلر ستاره شناس آلمانی در ۱۶۰۹ م. نظریهٔ انقلابی خود را دربارهٔ حرکت سیارات عرضه کرد. در آن زمان هنوز یافته‌های کپرنیک مقبولیت عام پیدا نکرده بود و اکثر مردم بر این باور بودند که سیارات، خورشید و دیگر ستارگان به دور زمین می‌چرخند. کپلر درکتاب خود به نام «هیئت جدید» (Astronomia Nova) تمام این پندارها را در هم ریخت. او با استفاده از نتایج رصدهای استادش تیکو براهه (Tycho Brahe) و مشاهدات خود توانست ثابت کند که سیارات نه به دور زمین که گرد خورشید می‌چرخند و مدار آنها نیز بر خلاف تصور رایج دایره‌ای نیست بلکه بیضوی است. کپلر نتوانسته بود توضیح دهد که چرا مدار سیاره‌ها به این شکل است و چه نیرویی آنها را به حرکت در می‌آورد. همچنین مشخص نبود که به چه علت سرعت مداری سیارات وقتی به خورشید نزدیکترند، افزایش می‌یابد.

نیوتن در کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی (معروف به Principia) به تمامی این پرسش‌ها پاسخ گفت. او ثابت کرد که نیروی کشش میان اجسام آسمانی، طبق قانون " عکس مربع" عمل میکند یعنی مقدار نیروی گرانش میان خورشید و یک سیاره برابر است با عکس مجذور فاصله میان آن دو. او با تحلیل ریاضی نشان داد که قانون عکس مربع به ناگزیر مسیر حرکت سیاره‌ها را بیضی میسازد. آنگاه او گام بلند دیگری برداشت و قانون گرانش عمومی را وضع کرد که به موجب آن هر جسمی در عالم به هر جسم دیگری نیروی کششی وارد میکند و مقدار این نیرو با رابطهی نامبرده محاسبه‌پذیر است.

قوانین نیوتن در حرکت اجسام

در بخش دیگری از پرینسیپیا، نیوتن چگونگی جنبش اجسام را در قالب سه قانون توصیف کرده است. این قوانین آن‌قدر همه‌فهم و آشکارند که امروزه کسی گمان نمی‌برد نیازی به کشف شدن داشته باشند با این حال نیوتن نخستین کسی بود که با نبوغ خود به وجود آنها پی‌برد و چیستان حرکت جسم را حل کرد.

مجموعهٔ قوانین سه‌گانهٔ حرکت و قانون گرانش عمومی، اساس و شالودهٔ فناوری مدرن هستند و با وجود پیدایش فرضیه‌های تازه‌تر از اهمیت آن کاسته نشده است.

پذیرش مناصب حکومتی و ریاست انجمن سلطنتی

در کنار فعالیتهای علمی معمول، نیوتن از مسؤولیتهای سیاسی نیز رویگردان نبود. او در سال های۱۶۸۹، ۱۷۰۱ و ۱۷۰۲ م. به نمایندگی مجلس برگزیده شد. اگر چه تنها جملهای که در طول این سه سال در صحن مجلس بر زبان آورد، تقاضای بستن پنجره‌ها بود! در ۱۶۹۶م. با فرمان چارلز مونتاگو رئیس خزانه‌داری انگلیس، نیوتن منصب ناظر ضرابخانه سلطنتی را عهده‌دار شد و سه سال بعد (۱۶۹۹ م.) به مدیریت آن سازمان گمارده شد. اگر چه نیوتن چنین مشاغلی را بیشتر برای سرگرمی میپذیرفت ولی گفتهاند که در این مقام او وظیفهٔ خود را "با شایستگی تمام" انجام میداد. از سال ۱۷۰۳ م. تا آخر عمر نیوتن رئیس انجمن سلطنتی بریتانیا و همچنین یکی از اعضای فرهنگستان علوم فرانسه بود. او در سال ۱۷۰۵ م. از سوی ملکه آن به مقام شهسواری(شوالیه) مفتخر گردید.

سِر اسحاق نیوتن در سن ۸۵ سالگی در لندن درگذشت. پیکر وی را در کلیسای وست‌مینستر به خاک سپردند. او نخستین دانشمندی بود که به این افتخار نائل آمد.

 

 اطلاعات دیگر در اینجا

 


در سال 1938 کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید. جعبه دنده های نیمه اتوماتیکی که طراحی های بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مبدل گشتاور هیدرولیکی جایگزین شد و به نام های کرایسلر تورک ـ درایو و پلی موث هیدرایو نامیده شد. مشاهده می شود که در آنها به منظور تعویض دنده ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده شده است. در سال 1940 کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدراماتیک را برای اولین بار در اتومبیل اولدزموبیل به کار برد. طراحی این طراحی اولین کاربرد کلاچ های هیدرولیکی را در ترکیب جعبه دنده 4 دنده ای مشخص کرد و جعبه دنده اتوماتیک نامیده شد که در آن مجموعه خورشیدی جلو و عقب برای وضعیت خلاص و دنده های جلو به کار برده شد و در دنده عقب مجموعه خورشیدی جلو نسبت دور کاهنده ای ( افزایش گشتاور ) دارد و مجموعه خورشید عقب مسیر قدرت را عکس نمود و همچنین نسبت دور دنده عقب را بیشتر کاهش می دهد. ( افزایش گشتاور را بیشتر افزایش می دهد. ) در سال 1948 بیوک جعبه دنده داینافلو را ارائه داد و اولین اتومبیلی بود که در آن موفق شده بودند جعبه دنده اتوماتیک را با مبدل گشتاور هیدرولیکی به کار برند که با استفاده از مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شد و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد. ضریب ماکزیمم در مبدل گشتاور 1 : 2.25و نسبت دنده در دنده یک 1 : 1.82 می باشد که دارای کشش عالی در سر بالایی ها بوده و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها را نیز دارا می باشد کاربرد عمومی جعبه دنده های اتوماتیک که ناشی از رشد صنعتی بوده است. جعبه دنده های اتوماتیک فورد ترکیبی است از یک مبدل گشتاور 3 عنصری و یک سیستم مجموعه خورشیدی که شامل 3 دنده جلو ( 3 سرعته ) و یک دنده عقب می باشد. ضریب ماکزیمم مبدل گشتاور آن برابر 1 : 2.1 می باشد. مسیر حرکت از مبدل گشتاور شروع می شود و دارای نسبت دنده متوسط ( دنده دو ) 1 : 1.48 ( افزایش گشتاور کم ) با تعویض دنده به طور خودکار بوده و همچنین دارای نسبت دنده یک 1 : 2.44 ( افزایش گشتاور زیاد ) که برای عبور در سربالایی ها و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها می باشد طراحی شده است. کرایسلر دارای جعبه دنده اتوماتیک دو سرعته به نام پاور فلایت می باشد که دارای یک مبدل گشتاور3 عنصری ( توربین پمپ استاتور ) و دو مجموعه خورشیدی با نسبت دنده هایی به منظور درگیری دنده یک دنده عقب و دنده مستقیم می باشد. هنگام حرکت مسیر قدرت از مبدل گشتاور که دارای ضریب ماکزیمم گشتاوری 1 : 2.7 است شروع می شود و در دنده یک نسبت دنده 1 : 1.27 می باشد که به طور خودکار در دنده مستقیم نسبت دنده 1 : 1 است و در صورت لزوم نسبت مبدل گشتاور اعمال می گردد. ) این جعبه دنده نیز توسط اهرم تعویض دنده به طور دستی در دنده یک ( برای حرکت در سربالایی و سرازیری ) قرار می گیرد. طرح جدید جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک مربوط به اتومبیل پاکارد نشان می دهد که دارای مبدل گشتاور 4 عنصری و یک مجموعه دنده های خورشیدی که مشابه جعبه دنده های داینافلوی بیوک می باشد و قادر است تا وضعیت های دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب را درگیرنماید. مسیر قدرت مانند جعبه دنده داینافلو در حرکت به جلو از مبدل گشتاور شروع شده و بدون کمک دنده های اضافی به محور خروجی منتقل میگردد. مبدل گشتاور آن دارای یک کلاچ اصطکاکی برای وضعیت دنده مستقیم می باشد که به طور خودکار عمل می کند و در سایر وضعیت ها کلاچ اصطکاکی مبدل گشتاور قطع می باشد که مبدل می تواند حداکثر نسبت گشتاوری 1 : 2.4 را منتقل نماید. نسبت در دنده یک 1 : 1.28 میباشد که جعبه دنده به وسیله اهرم تعویض دنده می تواند در این وضعیت برای عبور در سربالایی و سرازیری قرار گیرد. جعبه دنده های اتوماتیک استودبکر که بوسیله بورگ ـ وارنر ارائه گردید دارای مبدل گشتاور 3 عنصری با یک کلاچ حرکت مستقیم و دو مجموعه خورشیدی که 3 دنده جلو و یک دنده عقب می باشد طراحی گردیده است. حداکثر ضریب افزایشی مبدل گشتاور 1 : 2.15 است که دارای وضعیت دنده متوسط دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب می باشد و نسبت دنده ها عبارتند از دنده یک : 1 : 2.31 دنده دو 1 : 1.43 و دنده سه 1 : 1 برای حرکت در سربالایی و سرازیری با دنده یک متوسط توضیحات بعدا گفته خواهد شد. تا سال 1955 طراحی جعبه دنده ها اتوماتیک کامل گردید و از آن تاریخ به بعد با اتخاذ تصمیم مشترک و استاندارد اکثر کارخانجات آن را به کار بردند به طوری که امروزه بیش از 90 درصد اتومبیل های امروزی آمریکایی مجهز به جعبه دنده های اتوماتیک میباشند. جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک مربوط به اتومبیل پارکارد مسیر قدرت در آن و در جعبه دنده اتوماتیک پاورگلاید و سایر جعبه دنده های اتوماتیک 2 سرعته یکسان میباشد. شرح این که چگونه یک جعبه دنده اتوماتیک کار می کند باید گفت که یک داستان هیجان انگیزی است به وسیله مختصر نگاهی به اصول مقدماتی و اساسی طرز کار آنها می توان فهمید که جعبه دنده های اتوماتیک چه طور کار می کنند و این بسیار ساده است زیرا تمام تعویض های خودکار با استفاده از اصول اولیه طراحی شده اند و به طور کلی دارای یک مبدل گشتاور هیدرولیکی و یک مجموعه خورشیدی با نسبت دنده های مختلف می باشند که به وسیله یک سیستم کنترل هبدرولیکی به طور خودکار تعویض دنده ها را انجام می دهد. ترکیب مبدل گشتاور هیدرولیکی و مجموعه دنده های خورشیدی رایج در تعدادی از جعبه دنده های اتوماتیک هم خانواده مانند جعبه دنده های تورک فلایت ( کرایسلر ) کروئیز ماتیک (فورد) و هیدراماتیک (جنرال موتور) به کار برده شده است. یکی از بزرگترین مزیت های جعبه دنده های اتوماتیک این است که به طور خودکار دنده ها را تعویض می نمایند و وظایف راننده را کاهش می دهد و در نتیجه او مجبور نخواهد بود که در تعویض دنده ها مهارت خاص رانندگی را دارا باشد و متناسب با مقاومت مسیر که بستگی به وزن سرعت و موقعیت اتومبیل دارد به طور خودکار در مواقع لزوم تعویض دنده ها انجام می گردد. در جعبه دنده های معمولی بر اثر سرعت بیش از حد معمول و یا عدم هماهنگی بین سرعت چرخ دنده ها هنگام درگیر شدن توسط یک راننده غیر ماهر باعث استهلاک سریع قطعات خواهد گردید. در صورتی که در جعبه دنده های اتوماتیک راننده به یک اهرم تغییر وضعیت دنده ها و پدال گاز احتیاج دارد.
سیستم های کنترل کننده
جعبه دنده های اتوماتیک دارای سیستم های کنترل کننده ای می باشد که اولا جعبه دنده را با موتور مربوط می سازد بدین ترتیب که هرگونه تغییرات موتور را عینا به جعبه دنده منتقل می نمایند و باعث تعویض دنده ها می گردند . ثانیا ارتباط راننده با جعبه دنده را بوسیله اهرم تغییر وضعیت به طور دستی برقرار می سازد که هر کدام به نوبه خود دارای وظایفی می باشد :
سیستم کنترل دریچه گاز
ارتباط راننده به جعبه دنده را برقرار می سازد و تغییر وضعیت اهرم تعویض دنده ها را به وسیله اتصالات آن به سوپاپ دستی واقع در بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی منتقل می نماید.
سیستم کنترل دریچه گاز
این سیستم گشتاور موتور را حساس می کند و شامل مجموعه سوپاپ تعدیل فشار در بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می باشد و این سیستم اثر گشتاور ورودی را یا به وسیله اهرم های اتصال به طور مکانیکی از پدال گاز به جعبه دنده و یا بوسیله یک اثر خلایی از زیر دریچه گاز کاربراتور به یک واحد کنترل کننده خلایی در بدنه جعبه دنده دریافت می کند.
اگر در تعویض خودکار دنده ها اشکالی پیش بیاید علاوه بر موارد فوق یک ارتباط دهنده دیگری برای جعبه دنده ضروری است و بدین منظور یک سیستم گاورنر پیش بینی شده است تا تغییرات سرعت جاده ای اتومبیل را به جعبه دنده منتقل نماید.
سیستم کنترل گاورنر
این سیستم تغییرات سرعت اتومبیل را از دور خروجی جعبه دنده احساس می کند و مانند سیستم کنترل دریچه گاز اثر فشار هیدرولیکی را به بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می فرستد این سیستم مجهز به مجموعه سوپاپ تنظیم فشار با وزنه های گریز از مرکز می باشد. سیستم کنترل دستی کنترل دریچه گاز و کنترل گاورن