سواء على الأرض أو في الهواء ، تساهم مجموعة متنوعة من القوات في حركة الكرة. التركيز على الكرات الكروية - مثل تلك المستخدمة في لعبة الغولف والبيسبول وكرة السلة - يساعد حجمها وكتلتها على تحديد كيفية سفرها. بالإضافة إلى التأثير على السرعة والمسار ، يساهم حجم الكتل وكتلتها أيضًا في كيفية تأثير القوى الخارجية عليها. عندما تصنع كرتان من نفس القطر من مواد مختلفة الكثافة والكتلة ، فإن الكرة ذات الكثافة الأكبر للكتلة سوف تنتقل إلى أبعد إذا تم إسقاطها بنفس القدر من القوة ، أو بنفس السرعة الأولية.
كتلة الكثافة
تشير الفيزياء إلى الكرات مثل تلك المستخدمة في الألعاب الرياضية التنافسية باسم "أجسام صلبة". بالنسبة للأجسام الصلبة المتحركة ، تنطبق مبادئ مجال الفيزياء المسماة "الديناميكي". من بين العوامل التي تساعد على تحديد كيفية تحرك الجسم الصلب ، فإن طول الكتلة لكل وحدة ، أو كثافة الكتلة ، يلعب دورًا حيويًا على الأرض وفي الهواء. إن الكائن ذي الكثافة العالية للكتلة يثبت أنه من الصعب تحريكه كما أنه من الصعب إيقافه بمجرد أن يبدأ التحرك.
كائنات في الرحلة
يوفر الفرق بين الكرات اللينة واللقطات المستخدمة في وضع اللقطة مثالاً رائعًا على تأثيرات كثافة الكتلة. على الرغم من أن كلاهما متساويان تقريبا في القطر ، ستجد كتلة المعدن الثقيل أعلى بكثير من كرة اللينة. على هذا النحو ، يتطلب وضع اللقطة قدرًا أكبر من القوة ، أو القوة الأولية ، بدلاً من رمي الكرة اللينة. ولكن نظرًا لارتفاع كثافة الكتلة في اللقطة ، تؤثر قوى مثل احتكاك الهواء وسحب الجاذبية الهابطة على رحلتها أقل من كرة اللينة. وبعبارة أخرى ، سوف تسير الرصاصة أبعد من الكرة اللينة ، لأن كتلتها تجعلها أقل عرضة للاحتكاك والجاذبية الهوائية.
كائنات على الأرض
في حين أن قانون القصور الذاتي يعمل بطريقة مماثلة على كل من الهواء والأرض ، فإن القوى التي تساعد على تحديد كيفية لف الكرات تختلف قليلاً بين الاثنين. على مستوى الأرض ، لا تؤثر عوامل الجاذبية والاحتكاك الجوي بشكل كبير في كيفية لف جسم ما. بدلاً من قوى الجاذبية والاحتكاك الجوي ، يلعب الاحتكاك السطحي دورًا رئيسيًا في تحديد كيفية لف الكرات. على غرار الكرات أثناء الطيران ، فإن الاحتكاك السطحي يعوق حركة الكرات ذات الكثافة المنخفضة للكتلة ، مثل كرات كرة القدم ، أكثر مما تفعله تلك ذات الكثافة العالية للكتلة ، مثل كرات البولينج. بمعنى آخر ، إذا أخذنا في الاعتبار حجم متساوي من حيث القطر ، فإن الكرة ذات الكتلة الأكبر ستدحرج إلى أبعد من ذلك.
القوة الأولية والحركة
نظرًا للتأثيرات المختلفة للقوى الخارجية ، تنتقل الكرات ذات الكثافة العالية للكتلة إلى مسافات أبعد وأسرع من تلك ذات الكثافة المنخفضة للكتلة إذا أمكنك إطلاق كلاهما بكمية غير محدودة من القوة. على الرغم من أنه لا يمكنك القيام بذلك ، إلا أن رمي أو تدوير الكرات ذات الكثافة الجماعية المختلفة بنفس السرعة الأولية يحصل على نفس التأثير. ضرب كرة الجولف بقوة أكبر من كرة بينج بونج يوفر التوضيح. عندما تطلق كليهما بنفس السرعة الأولية ، يتم إرسال كرة الجولف بشكل كبير ، بينما ينهي احتكاك الهواء رحلة كرة بينج بونج بعد فترة وجيزة من مغادرتها.
تستطيع أن ترى تأثيرات مماثلة على الأرض. في حين أن الأمر يتطلب قدراً أكبر من القوة للفة سواء بالسرعة الأولية نفسها ، فإن الكثافة الكلية الأعلى لكرة البولينج ستمنحها قوة دفع أكبر من كرة السلة المدورة. سيؤدي السطح إلى إبطاء كرة السلة قريبًا ، مما يؤدي في النهاية إلى إيقافها في حين ستستمر قوة الدوران عالية الكثافة وقوة الدوران في حملها لمسافة أطول.
