Newton's 3 Laws, with a bicycle - Joshua Manley

توضیح قوانین سه‌گانه‌ی نیوتن، با یک دوچرخه - جاشوآ مانلِی

Translator: soheila Jafari Reviewer: Mana Ahmady

Have you ever noticed that it's harder to start pedaling your bicycle

آیا هرگز متوجه این شدید که شروع رکاب زدن روی دوچرخه‌تان خیلی سخت‌تر از

than it is to ride at a constant speed?

دوچرخه سواری با سرعت ثابت است؟

Or wondered what causes your bicycle to move?

یا هرگز کنجکاو شدید که چه چیزی باعث حرکت دوچرخه شما می‌شود؟

Or thought about why it goes forward instead of backwards or sideways?

و یا در این‌باره فکر کردید که چرا به جای عقب رفتن یا یه وَری رفنن به جلو می‌روید؟

شاید نه، و شما تنها نیستید.

Perhaps not, and you wouldn't be alone.

تا قرن هفدهم کسی به این فکر نکرده بود،

It wasn't until the 17th century

that Isaac Newton described the fundamental laws of motion

تا اینکه اسحاق نیوتن قانونهای بنیادی حرکت را توضیح داد

and we understood the answer to these three questions.

و ما پاسخ این سه سوال را فهمیدیم.

What Newton recognized was that things tend to keep on doing

چیزی که نیوتن تشخیص داد این بود که اجسام تمایل دارند که به چیزی ادامه بدهند

what they are already doing. So when your bicycle is stopped,

که در حال انجام آن هستند. بنابراین وقتی دوچرخه شما حرکت نمی‌کند،

it stays stopped, and when it is going,

همانطور بی حرکت می‌ماند، و وقتی حرکت می‌کند،

it stays going.

این حرکت را ادامه می‌دهد.

Objects in motion tend to stay in motion

اجسام در حال حرکت تمایل به ادامه حرکت دارند

and objects at rest tend to stay at rest.

و اجسام بی حرکت تمایل به بی‌حرکتی.

این قانون اول نیوتن است.

That's Newton's First Law.

Physicists call it the Law of Inertia, which is a fancy way of saying

فیزیک‌دانان آن را قانون اینرسی می‌نامند، که شیوه ماهرانه‌ای‌ست برای گفتن

that moving objects don't spontaneously speed up, slow down, or change direction.

این که سرعت اجسام در حال حرکت به خودی خود بالا نمی‌رود، پائین نمی‌آید و تغییر جهت هم نمی‌دهد.

It is this inertia that you must overcome to get your bicycle moving.

این که سرعت اجسام در حال حرکت به خودی خود بالا نمی‌رود، پائین نمی‌آید و تغییر جهت هم نمی‌دهد.

Now you know that you have to overcome inertia to get your bicycle moving,

حالا شما می‌دانید که باید بر اینرسی غلبه کنید تا دوچرخه‌تان حرکت کند،

but what is it that allows you to overcome it?

اما چه چیزی به شما اجازه می‌دهد که بر آن چیره شوید؟

Well, the answer is explained by Newton's Second Law.

خُب، پاسخ توسط قانون دوم نیوتن توضیح داده می‌شود.

از لحاظ ریاضی، قانون دوم نیوتن می‌گوید

In mathematical terms, Newton's Second Law says

that force is the product of mass times acceleration.

که نیرو محصول جرم و شتاب است.

To cause an object to accelerate, or speed up,

برای اینکه یک جسم شتاب بگیرد، و یا سرعتش زیاد شود،

a force must be applied.

باید نیرویی وارد شود.

The more force you apply,

هرچه نیروی بیشتری وارد کنید،

the quicker you accelerate. And the more mass your bicycle has,

سریع‌تر شتاب می‌گیرید. و هرچه دوچرخه‌تان جرم بیشتری داشته باشد،

and the more mass you have too,

و نیز هرچه شما جرم بیشتری داشته باشید،

the more force you have to use to accelerate at the same rate.

باید نیروی بیشتری به کار بیاندازید تا با نرخ یکسانی شتاب بگیرید.

This is why it would be really difficult to pedal a 10,000 pound bicycle.

و به همین دلیل است که خیلی مشکل می‌شود روی یک دوچرخه‌ی ۴٫۵۰۰ کیلوگرمی رکاب زد.

And it is this force, which is applied by your legs pushing down on the pedals,

و این نیرویی‌ست که توسط پاهایتان به پدال‌ها وارد می‌شود،

که به شما اجازه می‌دهد که بر قانون اینرسی نیوتن غلبه کنید.

that allows you to overcome Newton's Law of Inertia.

هر چه بیشتر به پدال‌ها فشار وارد کنید، نیرو بیشتر می‌شود

The harder you push down on the pedals, the bigger the force

and the quicker you accelerate.

و سریع‌تر شتاب می‌گیرید.

Now on to the final question:

و حالا آخرین سوال:

When you do get your bike moving,

وقتی موفق می‌شوید که دوچرخه‌تان را به حرکت دربیاورید،

why does it go forward?

چرا به جلو می‌رود؟

با توجه به قانون سوم نیوتن، برای هر کنشی،

According to Newton's Third Law, for every action,

there is an equal and opposite reaction.

واکنشی برابر و معکوس آن وجود دارد.

To understand this, think about what happens when you drop a bouncy ball.

برای فهم این، به هنگامی که یک توپ جهنده را رها می‌کنید، فکر کنید.

توپ جهنده به زمین ضربه می‌زند،

As the bouncy ball hits the floor,

it causes a downward force on the floor.

و به زمین نیروی رو به پایین وارد می‌کند.

This is the action.

این یک کنش است.

The floor reacts by pushing on the ball with the same force,

زمین با فشار وارد کردن به توپ با نیرویی برابر واکنش نشان می‌دهد،

but in the opposite direction, upward,

ولی در جهت معکوس - به طرف بالا -

causing it to bounce back up to you.

باعث می‌شود که توپ به طرف شما برگردد.

Together, the floor and the ball form what's called

هر دو با هم، کف زمین و توپ چیزی را تشکیل می‌دهند که بهش می‌گویند

the action/reaction pair. When it comes to your bicycle,

زوج نیروی کنش/ واکنش. این در مورد دوچرخه‌ی شما،

it is a little more complicated. As your bicycle wheels spin

کمی پیچیده‌تر می‌شود. وقتی چرخ دوچرخه شما درجهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد،

clockwise, the parts of each tire touching the ground

هر بخش از لاستیک که زمین را لمس می‌کند

push backwards against the Earth:

زمین را به عقب هل می‌دهد -

the actions. The ground pushes forward with the same force

واکنش‌ها. زمین با همان نیرو هریک از چرخ‌ها را به جلو هل می‌دهد - واکنش‌ها.

against each of your tires: the reactions.

واکنش‌ها. زمین با همان نیرو هریک از چرخ‌ها را به جلو هل می‌دهد - واکنش‌ها.

به دلیل اینکه شما دو تا چرخ دارید هر کدام یک زوج نیروی کنش/ واکنش با زمین

Since you have two bicycle tires, each one forms an action/reaction pair

with the ground. And since the Earth is really, really, really big

تشکیل می‌دهند. و به دلیل اینکه زمین واقعا خیلی خیلی بزرگ‌ست،

compared to your bicycle, it barely moves

در مقایسه با دوچرخه شما، زمین بر اثر نیروی ایجاد شده از چرخ‌های دوچرخه‌تان که آن را به عقب هل می‌دهند حرکتی نمی‌کند -

from the force caused by your bicycle tires pushing backwards,

در مقایسه با دوچرخه شما، زمین بر اثر نیروی ایجاد شده از چرخ‌های دوچرخه‌تان که آن را به عقب هل می‌دهند حرکتی نمی‌کند -

but you are propelled forward.