دانشجویان مهندسی مکانیک شهرکرد

روایت کرده اند که پادشاه هند که به سختی تحت تأثیر اختراع بازی شطرنج قرار گرفته بود ، به مخترع آن وعده داد که هرپاداشی بخواهد به او بدهد . مخترع تقاضایی کرد که به ظاهرخیلی نا چیز به نظر می رسید : او مقداری دانه های گندم درخواست کرد ، به نحوی که اگر آنها را در خانه های صفحه شطرنج جادهند ، درهرخانه دو برا بر خانه قبل وجود داشته باشد.

چون تعداد دانه ها گندم برابراست با مجموع توانهای متوالی 2از 5تا 63یعنی615,551,759,573,744,446, 18 عددگندم
اگر درهر سانتیمتر مکعب 25 دانه گندم جا بگیرد ، روی هم این تعداد گندم به اندازه 685,253,337,922مترمکعب گندم می شود ( 20میلیون گندم درهر مترمکعب ).
برای اینکه بتوان این مقدارگندم را بدست آورد ، باید هشت بار تمام زمین را کاشت وهشت بار محصول آنرا جمع کرد . به عبارت دیگر این محصول را از سیاره ای می توان بدست آورد که سطح آن هشت برابر زمین باشد .
ابوریحان بیرونی برای محسوس کردن این عدد می گوید در سطح کره زمین 2305 کره را در نظرمی گیریم ، واگر از هر کره 000/ 10رود جاری شود ، در طول رودخانه 1000 قطار قاطر حرکت کند و هر قطار شامل 1000 قاطر باشد و بر هر قاطر 8 کیسه گندم قرارداده باشیم ودرهر کیسه 000/10 دانه گندم باشد . آن وقت عدد همه این گندم ها را از تعدادگندم ها ی صفحه ی شطرنج کوچکتر می شود .
به این ترتیب مخترع شطرنج درس خوبی به پادشاه هند داد و به او ثابت کرد که امکانات بی پایانی ندارد ونمی تواند ((هر ))خواهش مخترع را برآورد .

در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می کردند که حتی به بیشتر از 300 کیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی که چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیک آف یا برخاست یک هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد. 
اما رفته رفته، سرعت هواپیما ها حتی با موتورهای پیستونی به گاه بالای 650 کیلومتر بر ساعت رسیده و از آن زمان بود که دانشمندان علوم آیرودینامیک دریافتند که با افزایش سرعت، به تدریج میزان پسا افزایش پیدا کرده و در سرعت معینی، دیگر هواپیما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نیز استال می شوند. 
در آن زمان، علت این موضوع بدین گونه بیان شد که با افزایش سرعت، به تدریج سرعت گردش انتها یا نوک پره های پروانه ی موتور، به سرعت صوت نزدیک شده و سرانجام در حداکثر سرعت یک هواپیمای پیستونی که حدود 950 کیلومتر می باشد، سرعت انتهای پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا یا درگ بسیاری ایجاد می شود که خود مانع سرعت گرفتن بیشتر هواپیماست. 
در چنین سرعت هایی، پروانه موتور هواپیماهای پیستونی، نه تنها تراست یا نیروی کشش تولید نمی کند، بلکه در اثر سرعت بسیار زیاد، تبدیل به یک دیسک یا دایره توپر چرخنده می شود که جز ایجاد درگ و پسا، کار دیگری انجام نمی دهد. 
آیرودینامیست های آن زمان این حد را یک محدوده سرعت یا همان دیوار صوتی در نظر گرفته و بسیاری از آنان نیز بر این عقیده بودند که گذشتن از دیوار صوتی و پشت سر گذاشتن آن، کاریست غیر ممکن؛ اما با ورود به عصر جت و پیشرفت علم آیرودینامیک، همه ما شاهد هستیم که این کار برای جنگنده های امروزی کاری بس سهل و آسان است. 
حال، پس بررسی تاریخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازیم و نخست، ببینیم که خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. 
صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل 332 متر بر ثانیه یا 1,195 کیلومتر بر ساعت می باشد که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می پیماید. 
این مسئله بدین صورت است که صوت همانطور که می دانیم، از طریق ضربات ملکول های هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آن ها فضا را طی می کند و هرچه تعداد مولکول ها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل 6000 کیلومتر بر ساعت است. پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکول ها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می پیماید. 
دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه، به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعت های بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می کنند. 
عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شی پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی آلمانی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می یابد. 
اما حال که با عدد ماخ آشنا شدیم، به مهمترین و اصلی ترین عامل ایجاد دیوار صوتی یعنی همان «امواج ضربه ای یا Shockwaves» پرداخته و دلیل ایجاد درگ و پسای زیاد را در سرعت های نزدیک سرعت صوت، بررسی خواهیم کرد. 
امواج ضربه ای یا شاک ویو ها، در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می تواند به لایه های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. 
برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می شود، موج های در آب به وجود می آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه ای از ملکول های آب است که قادر به انتقال به لایه های دیگر نیز می باشد، و امواج ضربه ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آن ها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می شوند. 
در سرعت های نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به 16% در می رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعت ها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می یابد، همین مسئله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را بر هم می زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می شوند. اما کم کم، با نزدیک شدن به سرعت های ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می یابد. 
در چنین سرعت هایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می رسد، گرچه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می کنند، که همین مسئله گذر از دیوار صوتی را مشکل می نماید. 
به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد،( گرچه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد)، عدد ماخ بحرانی یا Critical Mach Number می گویند. 
عدد ماخ بحرانی را می توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه ای به وجود می آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می گردند. 
بنابراین، در سرعتی که هواپیما به عدد ماخ بحرانی خویش می رسد، پسا به دلیل ایجاد امواج ضربه ای به طور قابل توجهی افزایش می یابد، پس، باید تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحرانی هر چه بیشتر با بهبود ویژگی های آیرودینامیکی افزایش یابد، چون اگر این اتفاق در سرعت های پایین تر رخ دهد، هواپیما نیز باید از سرعت پایین تری جدال با افزایش پسا را شروع کند. 
حال ببینیم که چرا با تولید امواج ضربه ای، پسا افزایش می یابد. 
قانونی در مبحث دیوار صوتی بیان می کند که هر جریان هوایی که از یک موج ضربه ای بگذرد، موج ضربه ای انرژی کنتیکی یا جنشی سرعتی آن را گرفته و در خور تبدیل به گرما و افزایش فشار می کند، در نیتجه سرعت جریان هوای گذرنده از موج ضربه ای به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با کاهش سرعت جریان هوا در جلوی بال ها در سرعت های نزدیک سرعت صوت، تلاش پیشرانه یا موتورهای هواپیما باید چند برابر شود تا اثر کاهش سرعت در اثر موج ضربه ای را خنثی نماید. در صورتی که عدد ماخ بحرانی هواپیمایی پایین باشد، در سرعت های پایین باید نیروی رانشی هواپیما چند برابر شود که مصرف سوخت فوق العاده ای را برای گذر از دیوار صوتی به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحرانی، هواپیما فقط مدت کوتاهی نیازمند قدرت و کشش بسیار زیاد برای شکستن دیوار صوتی می باشد. 
با اعمال نیروی فراوان رانشی، سرانجام هواپیما بر مشکل پسای زیاد فائق آمده و از دیوار صوتی می گذرد. در نتیجه این عمل، امواج تولید شده توسط هواپیما از آن جا مانده و پشت سر هواپیما حرکت می کنند. در این حالت، وضعیت به حالت عادی بازگشته و پسای ایجاد شده به وضعیت نرمال باز می گردد. بعضی از هواپیما ها از تمام نیروی پس سوزشان یا 100% قدرت موتور برای گذر از دیوار صوتی و یا سرعت 1,195 کیلومتر بر ساعت استفاده می کنند، در حالی که در سرعت های بسیار بالاتر، تنها از 30% قدرت موتور برای رانش به جلو بهره می جویند. با دقت در این مثال، می توان به خوبی افزایش درگ و پسا و قدرت فروان لازم برای غلبه بر آن در سرعت های نزدیک به سرعت صوت را درک و تجزیه و تحلیل نمود. 
امواج ضربه ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آن ها می شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه ای به طور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است. از امواج ضربه ای، در بمب ها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می شود. 
بمب ها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه هایی از هوا، امواج ضربه ای به وجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه ها و تخریب دیوار ها نیز می شود. اگر شخصی در فاصله ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه ای وجود ندارد. 
به دلیل تولید امواج ضربه ای در سرعت های حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعت هایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعت ها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.
اما حال ببینیم صدایی انفجار مانند که در هنگام شکستن دیوار صوتی تولید می شود نتیجه چیست. امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعت های زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می شوند. 
با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما با هم به گوش شنونده می رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه ای در موتورهای جت نیز استفاده می شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، حتی اگر هواپیما با سرعت های بالای صوت پروزا نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد. 
بنابراین، اکثراً در ورودی موتورهای هواپیماهای جنگنده مخروطی را به شکل کامل یا نصف مانند هواپیماهای میگ 21 یا اف 104 ستارفایتر می بینیم، که فلسفه ایجاد این مخروط تولید عمدی امواج ضربه ای است. 
در صورت تولید امواج ضربه ای، هوای عبوری از میان آن با سرعت کاهش یافته یا زیر صوت وارد موتور می شود و فرآیند احتراق به طور کامل انجام می پذیرد. برای انجام پرواز های مافوق صوت، اغلب هواپیماهای جنگنده از مقطع بال های ویژه ای که عدد ماخ بحرانی را به حداکثر می رسانند، استفاده می نمایند و مقطع بال ها معمولاً بسیار نازک و متقارن می باشد. به عقب برگشتگی بال های هواپیماهای مدرن نیز در نتیجه تلاش برای افزایش عدد ماخ بحرانی بوده چرا که آزمایش های تونل باد نشان داده که با به عقب برگشتگی بال ها به میزان چند درجه عدد ماخ بحرانی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، تا جایی که هواپیماهای مسافربری سریع السیر مانند بوئینگ 747 که در حدود سرعت صوت یا حدود 980 کیلومتر بر ساعت پرواز می کنند، نیز به بال هایی به عقب برگشته مجهزند. در برخی از هواپیماها، مانند هواپیمای اف 14 تامکت، از سیستم بال های متغیر استفاده شده که در این سیستم، در سرعت های پایین که از عدد ماخ بحرانی خبری نیست بال ها گسترده می شوند و برای فراوانی تولید می کنند، ولی رفته رفته با نزدیک شدن به سرعت صوت، کامپیوتر موجود در این سیستم خود زاویه لازم برای افزایش عدد ماخ بحرانی را محاسبه کرده و بال را متناسب با زوایه آن تغییر داده و به عقب بر می گرداند. این سیستم به دلیل هزینه های بالا و سنگینی بیش از حد آن، دارای استفاده محدودی می باشد. هواپیماها کلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زیر تقسیم می شوند: 
? هواپیماهای زیر سرعت صوت یا مادون صوت با محدوده سرعت 350 تا 950 کیلومتر بر ساعت، Subsonic 
? هواپیماهای حدود سرعت صوت با محدوده سرعت 950 تا 1200 کیلومتر بر ساعت، Transonic 
? هواپیماهای سرعت صوت با محدوده سرعت دقیقاً سرعت صوت نسبت به محیط، Sonic 
? هواپیماهای بالای سرعت صوت یا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت 1 ماخ تا 5 ماخ، Supersonic 
? هواپیماهای با سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت 5 ماخ و بالاتر، Hypersonic 
لازم به ذکر است، اولین بار، خلبانی آزمایشی آمریکایی به نام چاک ییگر، با انجام اصلاحاتی بر روی یک بمب افکن قدیمی آن را به چهار موتور موشکی مجهز کرده و بر فراز بیایانی در آمریکا، پس از جدا شدن از هواپیمای مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانیه پرواز هواپیمای پرتقالی رنگ ملقب به X-1 به صورت گلاید، خلبان چهار موتور موشکی خود را روشن کرده و پس از چند لحظه صدایی رعد آسا در آسمان شنیده شد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در جهان بود. در این آزمایش، این هواپیما به سرعت 16/1 ماخ دست یافت، و با ورود به عصر جت، رویای شکستن دیوار صوتی و پا گذاشتن به سرعت صوت نیز به واقعیتی بسیار قابل لمس مبدل گشت.

در طبیعت هرگاه اشیا به سمت شی بخصوصی کشیده شده و در آن جذب شوند ( نا پدید شوند) به آن شی سیاهچاله گویند.

اعداد هم سیاهچاله های فراوانی دارند . که به اختصار در مورد آن صحبت می کنیم .

همان طور که می دانید سیاه چاله ها به مکان هایی در فضا گفته می شود که همه سیاره ها و ستاره های اطرافشان را به درون خود می کشند . شاید باورتان نشود حتی نور را هم به سمت خود جذب میکنند ! راستی ! در فضای بی کران ریاضیات هم ،سیاه چاله داریم ...

هرگاه هر عدد طبق رابطه خاصی بصورت سری ادامه پیدا کند و در انتها برای هر عدد به ارقام مشترک برسیم به ارقام مشترک سیاهچاله گویند.

قبل از آشنایی با مفهوم سیاه چاله ها بیایید بازی زیر را انجام دهیم :

1- عدد دلخواه در نظر بگیرید. 
2- تعداد ارقام آن و تعداد ارقام زوج وهمچنین تعداد ارقام فرد آن را کنار هم بنویسید . ( مثلاً اگر عدد 1479386 را در نظر بگیریم عدد 734 به دست می آید . ) 
3- اکنون برای عدد به دست آمده ، دوباره تعداد ارقام و تعداد ارقام زوج و تعداد ارقام فرد را به ترتیب کنار هم بنویسید ( مثلاً برای عدد 734 در بالا ، عدد 312 به دست می آید . ) 
4- توجه کنید که اگر عدد،رقم زوج یا رقم فرد نداشت بجای آن صفر بگذارید وعدد صفررابعنوان عدد زوج به حساب بیاورید . 

چندین بار عملیات بالا را تکرار نمائید . چه اتفاقی افتاد !؟ 

اعداد دلخواه دیگری در نظر بگیرید و همین عملیات را چندین بار تکرار کنید .......
آیا به نتیجه خاصی رسیدید ! ؟ 
بله دوستان ، درست حدس زدید . بعد از چندین بار تکرار این عملیات همیشه به عدد 312 می رسیم .
حالا بیایید برای اعداد یک رقمی هم همین کار را انجام دهیم مثلاً برای اعداد 7 و 13 .
قشنگ بود ، نه !

مثال ::: سیاهچاله 1

ارقام 1 - 2 - 4 با رابطه زیر یک سیاهچاله است .

عددی در نظر گرفته اگر زوج بود آن را بر 2 تقسیم کنید و گرنه آنرا در 3 ضرب کرده و با 1 جمع می کنید سپس این کار را باز ادامه دهید و ....

هر عددی که ابتدا در نظر گرفته باشید در آخر با این رابطه به ارقام 1 - 2 - 4 می رسیم .

مثلا عدد 10

1 ------- 2 -------- 4 -------- 8 -------- 16 -------- 5 -------- 10

قابل توجه دوست داران ریاضی این سیاهچاله یکی از معروفترین سئوالات ریاضی است که تقریب 80 سال است که نه کسی آنرا به اثبات رسانیده یا مثال نقضی برای آن پیدا کرده است .

مهندسان در یکی از دانشگاه‌‌های توکیو دست به ساخت یک روبات لاستیکی و کش‌سان زده‌اند که قادر است شش حالت ابتدایی صورت انسان یعنی خشم، ترس، شادی، غم، تعجب و انزجار را از خود بروز دهد. 
این روبات که کانسی (Kansei) یا «احساس‌پذیر» نام دارد، با یک سری از کلمات مشخص بارگذاری شده که در مقابل آنها واکنش نشان می‌دهد. 
مثلا با شنیدن کلمه «جنگ» چهره‌ای شبیه تنفر و ترس را به نمایش می‌گذارد و با شنیدن عبارت «عشق»، لب‌های صورتی‌اش لبخند می‌زند.جونیچی تاکنو (Junichi Takeno)، سرپرست این پروژه می‌گوید: روبات‌ها برای اینکه جای خود را در میان مردم باز کنند و در کنارشان زندگی کنند، باید از عهده وظایف و عکس‌العمل‌های پیچیده اجتماعی برآیند. روبات‌ها به عواطف و احساسات نیاز دارند تا از طرف مردم مورد قبول واقع شوند.در حالی که روبات‌ها از نظر علمی، با درک ساختار احساسی پیچیده انسانی و برابری با آن فاصله زیادی دارند، اما این ایده جذاب که بارها در داستان‌های علمی – تخیلی به آن پرداخته شده، بسیار بیش‌تر از گذشته ملموس و عینی به نظر می‌رسد و حداقل بخش کوتاهی از این راه پرپیچ و خم طی شده است. 
در حال حاضر روبات‌ها در ژاپن با استقبال گسترده‌ای روبه‌رو شده‌اند و برای مثال، بعضی از روبات‌ها در این کشور در مراسم مربوط به مذهب ژاپنی‌ها، شینتو، کمک حال مردم هستند.برخی دیگر نیز غذا می‌پزند و گل و گیاه پرورش می‌دهند. حتی تعدادی از آنها قادرند شبیه یک منشی تمام و کمال، همه کارها را اداره کنند و یا زمین را جارو بکشند، به افراد سالخورده غذا بدهند، چای سرو کنند، با مهمانان گپ دوستانه‌ای داشته باشند و در مورد فناوری‌های جدید به صحبت بپردازند. در مجموع می‌توان گفت که بحث ساخت و توسعه روبات‌های خانه‌دار در ژاپن حسابی داغ است. 
البته همه این روبات‌ها شکل و شمایل انسانی ندارند. مثلا Paro یک روبات پشمالو است که زیر موهای بدنش پر از حسگر است. این روبات پشمالو چشم‌هایش را باز و بسته می‌کند و این طرف و آن طرف می‌رود و دمش را تکان می‌دهد تا مردم را سرگرم کند و از تنهایی به درآورد. 
پیشرفت و تحول روبات‌ها برای ژاپن یک امر ضروری به حساب می‌آید. از آنجا که بیش از یک پنجم جمعیت ژاپن را افراد بالای 65 سال تشکیل می‌دهند، این کشور سرمایه‌گذاری زیادی را برای مراقبت و حمایت از جمعیت سالخورده صورت می‌دهد. در چندین سال اخیر، ژاپن سرمایه‌گذاری عظیمی در خصوص پروژه‌های روباتیک ترتیب داده که از جمله می‌توان به تخصیص 42 میلیون دلار برای پروژه ساخت روبات‌های انسان‌نما و 400 میلیون دلار برای گسترش فناوری‌های کلیدی روباتیک از سال 2006 تا 2010 اشاره کرد.دولت ژاپن پیش‌بینی می‌کند درآمد صنعت روبات در ژاپن از 2/5 میلیارد دلار در سال 2006، به حدود 26 میلیارد دلار تا سال 2010 و 70 میلیارد دلار تا سال 2025 برسد.در کنار گسترش توانایی‌های فناورانه و علمی در ساخت روبات‌ها، ژاپنی‌ها از نظر ذهنی هم کاملا پذیرای روبات‌ها هستند. روبات‌ها در فرهنگ عامه ژاپن، عمدتا به عنوان موجوداتی مفید و یاری‌رسان شناخته می‌شوند که با تصویر خشن و آشوبگرانه‌ که غربی‌ها از روبات‌ها دارند، کاملا متفاوت است. از هر چه بگذریم باید به یاد داشت که این ژاپنی‌ها بودند که «تاماگوچی» (Tamagotchi) را اختراع کردند.تاماگوچی یک حیوان خانگی است که در یک صفحه نمایش کوچک و قابل حمل به اندازه یک بند انگشت باید به آن تعلیم داد و بزرگش کرد. 
با تمام این اوصاف، ژاپن از نظر فرهنگی و اقتصادی با گسترش روبات‌ها و تغییر جایگاه‌شان از اسباب‌بازی و وسایل سرگرمی صرف تا روبات‌های انسان‌نمایی مثل Takeno که مردم معمولی هم استطاعت خرید آن را داشته باشند، فاصله زیادی دارد.ژاپن از سال‌ها پیش به سرزمینی پر از روبات‌های صنعتی تبدیل شده است. آمار نشان می‌دهد که در سال 2005 بیش از 370 هزار روبات در کارخانه‌های ژاپنی به کار گرفته شده است که این رقم معادل 32 روبات به ازای هر یک هزار کارگر ژاپنی و 40 درصد کل روبات‌های صنعتی جهان است. 
ایمی اوناگا (Eimei Onaga)، مدیر شرکت Innovation Matrix که فناوری روباتیک ژاپن را به ایالات متحده صادر می‌کند، می‌گوید: هزینه ماشین‌آلات رو به کاهش است، در حالی که هزینه کارگران و نیروی انسانی روند صعودی دارد.به زودی کار به جایی می‌رسد که روبات‌ها حتی جای کارگران کم هزینه و معمولی را هم خواهند گرفت، ضمن آنکه میزان تولید و بازدهی بالا خواهد رفت. 
ژاپن قصد دارد تا سال 2025، یک میلیون روبات صنعتی را در سراسر این کشور آماده به کار کند. یک روبات می‌تواند جایگزین 10 نیروی انسانی شود و بدین ترتیب طبق پیش‌بینی مسوولان ژاپنی، یک میلیون روبات قادر خواهد بود جایگزین 10 میلیون انسان شود که این رقم 15 درصد نیروی کار کنونی ژاپن را تشکیل می‌دهد. 
در حال حاضر، فناوری روباتیک در ساخت اتومبیل‌های پیشرفته و تجهیزات پزشکی کاربرد فراوان دارد. قدم بعدی در دنیای روبات‌ها، به کارگیری آنها در زندگی روزمره مردم است.در بیمارستانی واقع در 190 کیلومتری شمال توکیو، روباتی به اندازه یک کودک و به رنگ سفید و آبی با چرخ‌هایش مرتب در حال رفت و آمد است و بیماران را به داخل و خارج از محوطه درمانی راهنمایی می‌کند. 
این روبات هوشمند که توسط شرکت Tmsk ساخته شده، دارای گوش‌های گربه‌ای شکل است که قادر است در حد ابتدایی به مراجعان خوشامد بگوید و علاوه بر این با استفاده از حسگرهایش، وضعیت محیط اطراف خود را شناسایی کند و به راهنمایی مردم بپردازد. جالب اینجاست که این روبات نقشه کل ساختمان را در ذهن دارد و طبق دستور و با کمترین خطا می‌تواند به اتاق بیماران سر بزند. 
مسوولان بیمارستان Aizu Chuo با پرداخت هزینه‌ای 557 هزار دلاری، سه دستگاه از این روبات‌ها را در اتاق انتظار بیمارستان قرار داده‌اند تا عکس‌العمل بیماران را مطالعه کنند.این در حالی است که بیماران در برخورد با این روبات‌ها، کاملا با آنها سازگاری داشته و حضور آنها را پذیرفته‌اند. 
سخنگوی بیمارستان Aizu می‌گوید: ما به کارکرد این روبات‌ها به چشم یک نوع کار و حرفه نگاه می‌کنیم. درست است که شاید روبات‌ها هیچ وقت جای پزشکان را نگیرند، اما حداقل می‌توانند به عنوان راهنما و منشی به کار گرفته شوند.با وجود مقبولیت روبات‌ها نزد مردم، عده‌ای هنوز هم از روبات‌ها دل خوشی ندارند و با استفاده از آنها مخالفند. 
هیروشی آسامی (Hiroshi Asami)، یک بیمار 81 ساله است که از صندلی چرخدار استفاده می‌کند. 
او می‌گوید: این روبات‌ها مرتب سر راهم سبز می‌شوند و جلوی دست و پایم را می‌گیرند. هر چه باشد، او یک روبات است و این او است که باید از سر راه من کنار برود. من ترجیح می‌دهم با مردم واقعی سر و کار داشته باشم، تا یک روبات. 
ژاپن برای تحقیقات مختلف روباتیک هزینه‌های کلانی را متحمل شده است. برای مثال، شرکت صنایع سنگین میستوبیشی در سال 2003 برای کمک به بازار داخلی، روباتی به اندازه یک بچه کوچک تولید کرد، اما با وجود سرمایه‌گذاری کلان، حتی نتوانست یک دستگاه از روبات Wakamaru را به فروش رساند.قضیه برای سونی هم به همین منوال بوده است. با وجود اینکه روبات سگ مانند سونی تحت عنوان Aibo با استقبال خوبی روبه‌رو شده بود، اما سونی در نهایت قید آن پروژه را زد. Aibo با وجود قیمت 2000 دلار، هرگز وارد بازار گسترده نشد.یکی از معدود روبات‌های موفق از نظر تجاری، روبات Roomba شرکت آمریکایی iRobot بوده است. این روبات، یک جاروکش است و به طور خودکار قادر است کل خانه را تمیز کند. گفتنی است که Roomba با قیمت مناسب 120 دلار، از زمان عرضه در سال 2002 تاکنون دو میلیون و 500 هزار دستگاه فروش داشته است.

استفاده ازتلفن های همراه از ابتلا به بیماری الزایمر جلوگیری می کنند  .
نتایج تحقیقات یک موسسه پژوهشی آمریکایی بر روی موشهایی که به طور ارثی به بیماری الزایمر مبتلا بودند، نشان می دهد که تاثیر دراز مدت پرتو های الکترو مغناطیسی بر مغز این حیوانات موجب ترمیم نارسائی های حافظه و بازگرداندن نیروی حافظه آن ها به حالت طبیعی شده است.   

به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز به نقل از یونایتدپرس  ،   “گری ارندش” یکی از پژوهشگران دانشگاه فلوریدا که سرپرستی این پژوهش ها را به عهده داشته گفته است که وی ابتدا به منظور اثبات اثرات زیانبار پرتو های الکترومغناطیسی بر سلول های مغزی و ازمیان رفتن حافظه انسان تحت تاثیر این گونه پرتوها دست به این آزمایشات زده است.
این پژوهشگر در مقاله ای که به همین مناسبت منتشر کرده می نویسد ،در جریان این آزمایشات بر روی موش هایی که درمراحل مختلف ضایعات حافظه ای قرار داشته اند متوجه شده است که این ضایعات نه تنها در اثر تابش پرتو های الکترومغناطیس شدت نمی یابند بلکه به تدریج از میان می روند.
ارندش گفته است که در طول این آزمایشات متوجه شده است که ” درست بر عکس ، این موش ها در صورتی که در سنین اولیه تحت تاثیر این پرتو ها قرار بگیرند از ابتلا به این بیماری ها مصون می مانند واگر آن ها را پس از ابتدا به بیماری حافظه در معرض این پرتو ها قرار بدهیم به تدریج این ضایعات در مغز آن ها از میان می روند”.
دکتر ارندش درگزارش مربوط به این پژوهش ها گفته است که میزان پرتو های مورد استفاده دراین آزمایش ها برابر با میزان پرتوهایی است که یک تلفن همراه روزانه به مدت دو ساعت بین 6 تا 9 ماه درکنار سر انسان قرار گیرد.
وی اضافه کرده است که درپایان این مدت پرتو های الکترومغناطیسی به تدریج باعث از میان بردن نوعی از پروتئین موسوم به “بتا امیلوید” درمغز انسان می شوند که پیدایش آن در مغز عامل اصلی بروز بیماری الزایمر شناخته شده است.
پژوهشگر مذکور ادامه داده است که” تابش این پرتو ها از تراکم این پروتئین بدخیم جلوگیری می کند” واضافه کرده است که ” این دست اورد ازآن جهت جذابیت دارد که به گمان ما گشایش حوزه کاملا تازه ای در زمینه دانش عصب شناسی محسوب می شود یعنی شناسائی تاثیرات درازمدت حوزه های الکترومغناطیسی بر روی حافظه انسان.”

به گفته این پژوهشگر دستآورد مذکور موجب امیدواری بیشتر جامعه پزشکی نسبت به امکان درمان بیماری الزایمر بدون استفاده از داروهای بالقوه زیان آور خواهد شد.

یک لباس فضایی در حقیقت سفینه فضایی کوچکی است که وسایل محافظت از جان فضانورد، ارتباطات، تغذیه و سایر نیازمندیهای یک انسان همگی در آن جاسازی شده است. لباسهای فضایی امروزی ، از زمان ساخت

وایلی پست، لباسی را که خودش طراحی کرده بود پوشید تا بتواند رکورد پرواز در بیشترین ارتفاع را از آن خود کند. لباس او در اصل یک لباس غواصی لاستیکی بود که بخشهای مربوط به دست و پا را با نخ به گونه‌ای به آن بسته بود که به راحتی می‌توانست اهرمهای هدایت هواپیما را حرکت دهد. وی همچنین از یک کلاه فلزی برای مراقبت از سر خود استفاده کرده بود.
در دهه 1960 میلادی، فعالیتهای چشمگیری برای تکمیل لباسی که جهت سفر به فضا مناسب باشد، به جریان افتاد. نمونه‌های اولیه چندان راحت نبودند و تهویه در آنها به سختی انجام می‌گرفت، اما در 21 جولای 1969 زمانیکه "نیل آرمسترانگ" قدم به ماه گذاشت، لباسهای فضایی بسیار بهبود یافته بودند و آنچه آرمسترانگ بر تن کرده بود بسیاری از خصوصیات لباسهای امروزی را در خود داشت.
یکی از بزرگترین اصلاحاتی که در لباس آرمسترانگ صورت گرفته بود تعبیه دستگاه سرمایش مایع در داخل لباس بود. این موضوع بخار گرفتگی داخل لباس فضایی را که فضانوردان قبلی از آن شکایت می‌کردند، از بین برد. علاوه بر این انعطاف پذیری آن به حدی بود که اجازه انجام بسیاری از حرکات لازم را به فضانورد میداد.
امروزه فضانوردان مجموعه‌ای از لباسهای فضایی مختلف در اختیار دارند. هر یک از آنها برای کار در محیطی خاص طراحی شده است. در خلال پرتاب و فرود، آنها لباسهایی با فشار داخلی جزئی به تن میکنند که محفظه مخصوص چتر نجات را نیز در خود به همراه دارد. این لباس تشکیل شده است از کلاه ایمنی ، دستگاه ارتباطی ، نیم تنه ، چکمه‌ها و دستکشها. در داخل لباس قسمتهای بادکنک مانندی تعبیه شده است که هنگام کم شدن فشار داخل کابین ، بطور خودکار باد می‌شوند تا فشار لازم را در قسمت پایینی بدن حفظ کنند. بدون وجود این بادکنکها و در صورت کم شدن فضار کابین، فضانوردان به علت جمع شدن خون در قسمت تحتانی بدنشان از حال خواهند رفت.
به محض رسیدن به مدار ، فضانوردان لباسهایی را کم و بیش شبیه لباسهای عادی است به تن می‌کنند، البته با این تفاوت که این لباسها تعداد زیادی جیب برای قرار دادن قلم و کاغذ دارند، زیرا در غیر اینصورت این وسایل در داخل کابین فضاپیما به پرواز در خواهند آمد.
اما لباس فضایی حقیقی ، که بیشتر برای مردم آشناست، در واقع همان "امو" است. در گذشته لازم بود برای هر فضانورد یک لباس اختصاصی دوخته شود، اما طراحیهای امروزی به صورت قطعه قطعه انجام می‌شود، بدین ترتیب که نیم تنه های بالا و پایین ، دستها و دستکشها همه در اندازه‌های مختلف آماده می‌شوند که می‌توان آنها را باهم ترکیب کرد تا لباسی به اندازه یک فضانورد خاص بدست آید. با این شیوه ، هر لباس فضایی را می‌توان مورد استفاده قرار داد.
در صورتی که انسان بدون حفاظ وارد فضا شود، به سرنوشت دردناکی دچار خواهد شد. نبود اکسیژن اولین عاملی است که او را از پای در خواهد آورد. از طرفی در جایی که فشار جو تقریبا برابر صفر است، تمامی گازهای بدن منبسط شده و از منافذ آن بیرون خواهند زد، در عرض 15 ثانیه شخص بی‌هوش خواهد شد و پس از 4 دقیقه خواهد مرد.
پس از این ، نوبت سرما و گرماست. انسانها تنها قادر به تحمل گستره کمی از دماهای بالاتر و پایینتر از دمای عادی بدن (37 سانتیگراد) می‌باشند، اما در فضا گستره دماها وحشتناک است. در قسمتی که نور خورشید نمی‌تابد، دما می‌تواند تا منهای 25 درجه سانتیگراد کاهش یابد، در حالی که در محل تابش نور خورشید، دما ممکن است به بالاتر از 250 درجه سانتیگراد برسد. علاوه بر اینها ، محافظت در برابر تابش مرگبار خورشید نیز لازم است. حتی مقادیر کم آن طی یک مأموریت ، می‌تواند برای کشتن فرد کافی باشد.
طبق برآوردهای انجام شده ، در صورتی که یک زن فضانورد محافظت نشده ، 200 ساعت فعالیت برون ناوی در مدار زمین داشته باشد، احتمال ابتلای او به سرطان سینه 0.3 درصد بیشتر از سایرین خواهد شد. در نهایت ، مسأله فشار هوا پیش می‌آید. حدود 70 درصد بدن انسان را آب تشکیل می‌دهد، که اگر در معرض فشارهای بسیار پایین قرار گیرد، تمامی این مایعات شروع به جوشیدن می‌کنند. در ابتدا بدن شخص ورم می‌کند و در نهایت عملا یخ زده و خشک می‌شود.
بزرگترین مسأله در حال حاضر ، تکمیل امویی است که برای سفر به مریخ مناسب باشد. مایکل دمازی ، مهندس لباسهای فضایی در ناسا ، می‌گوید: "ما به لباسی نیاز داریم که قابلیت تحرک و راحتی آن برای سطح مریخ بسیار بالا باشد. تعداد فعالیتهای برون ناوی فضانوردان در مدت اقامت 500 روزه آنها بسیار زیاد خواهد بود: ما انتظار 300 مورد و یا بیشتر را داریم". دمازی اضافه می‌کند: "مأموریت به مریخ ، مثل این است که فضانوردان باید هر روز صبح از خوب بیدار شوند و به سر کار بروند. از لباسهای فضایی کنونی برای مدت 6 تا 8 ساعت می‌توان استفاده کرد و ما نیز طراحیهای خود را بر اساس حداقل این مقدار زمان انجام می‌دهیم. در برخی از موارد فضانوردان باید مدت 16 تا 18 ساعت روی سطح مریخ باشند".
در طراحی کنونی امو ، موارد جدیدی تعبیه و جمع شده است، از جمله دستگاه جمع آوری ادرار ، که آن را خود جمع می‌کند تا بعدا به دستگاه مدیریت مواد دفعی مدار گرد انتقال دهد و یک لباس تهویه به همراه دستگاه سرمایش مایع که زیر لباس اصلی پوشیده می‌شود. این لباس ، یک تکه است و از ماده قابل کش آمدن ساخته شده و در آن مجراهایی برای عبور آب قرار داده شده است تا فضانورد را خنک نگه دارد و از گرما آزاد دهنده داخل لباس محافظت نماید. علاوه بر آن ، امو یک محفظه آب آشامیدنی به حجم 620 سانتیمتر مکعب و یک دستگاه ارتباطی پیشرفته نیز دارد.
برای کارهای طولانی بر سطح مریخ ، این اجزا باید بتوانند دو برابر حالت عادی کار کنند. دمازی می‌گوید: "موارد کلیدی عبارتند از راحتی ، مدیریت آب و غذا، مواد دفعی ، مورد کلیدی دیگر عبارت است از اینکه آیا ما مریخ نوردهای تحت فشار خواهیم داشت یا نه؟ فشار هوای داخل این مریخ نوردها چنان تنظیم شده است که فضانورد می‌تواند با ورود به آن ، لباس فضایی خود را بیرون بیاورد، تا بهتر بتواند به خورد و خوراک و بهداشت خود برسد. در حالتی که این مریخ نوردها موجود نباشند، یا خراب شده باشند، باید بتوان این کارها را داخل لباس انجام داد".
در شرکتی که لباسهای فضایی ناسا را تولید می‌کند، مهندسان پشت چرخهای خیاطی نشسته‌اند. اندیشه ساخت لباسی که برای سفر انسان به مریخ مناسب باشد، هر کسی را که آنجا کار می‌کند به هیجان آورده است. کلارک دین 56 ساله می‌گوید: "من 26 ساله بودم که بخشی از کارم در لباس فضایی آرمسترانگ و آلدرین مورد استفاده قرار گرفت. من کمک کردم تا انسان به ماه برود. اغلب از خودم می‌پرسم چه کار دیگری می‌توانم انجام دهم که به همان اندازه هیجان انگیز باشد؟ آنها راجع به سفر به مریخ صحبت می‌کنند و من با شنیدن آن از خوشحالی به هوا می‌پرم. من با این کار دوباره جوانی‌ام را بدست آورده‌ام و دوست دارم همچنان اینجا باشم تا تحقق آن را ببینم."

اولین پیش نمونه آن توسط خلبانی به نام وایلی پست در سال 1934، راه درازی را برای تکامل پیموده‌اند.

مسئله 100 ساله مکانیک سیالات

کیک زرد چیست؟

کیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد.

روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل 2878 درجه سانتیگراد ذوب می شود.

روش تهیه

در ابتدا سنگ معدن توسط دستگاههای مخصوصی خرد شده آسیاب می شود و پس از آن برای جدا سازی اورانیم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آنرا در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می خوابانند، این عمل برای بدست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می گیرد.

پس از این محصول بدست آمده را خشک و فیلتر می کنند و نتیجه آن چیزی خواهد شد که به کیک زرد معروف است. امروزه روشهای جدیدی برای تهیه این پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیشتر از آنکه زرد باشد به قهوه ای و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده بدست آمده به میزان وجود ناخالصی ها در این پودر دارد.

نهادن این نام بر روی این محصول به گذشته بر می گردد که کیفیت روشهای خالص سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده بدست آمده زرد رنگ بود.

مواد تشکیل دهنده کیک زرد

قسمت بیشتر کیک زرد (معادل 70-90 درصد وزنی) شامل اکسید های اورانیوم با فرمول شیمیایی U3O8 - و یا سایر اکسید ها - است، و مابقی آن از دیگر موادی تشکیل شده است که مهمترین آنها عبارتند از :

- هیدراکسید اورانیوم با فرمول شیمایی UO2(OH)2 یا UO2)2(OH)2) که در صنایع ساخت شیشه و سرامیک از آن استفاده می شود. این ماده تشعشع رادیو اکتیو دارد و باید تحت شرایط خاصی نگهداری و حمل شود.

- سولفات اورانیوم با فرمول شیمیایی (U02S04) که ماده ای بی بود با رنگ زرد لیمویی است.

- اکسید اورانیوم زرد (یا اورانیت سدیم) با فرمول شیمیایی Na2O (UO3)2.6H2O که ماده ای با رنگ زرد - نارنجی است.

- پراکسید اورانیوم با فرمول شیمیایی UO4·nH2O با رنگ زرد کم رنگ.

یکی از کاربردهای کیک زرد تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گاز در حالت عادی حدود 0.7 درصد شامل ایزوتوپ 235 است و مابقی آن ایزوتوپ 238 است. در مرحله غنی سازی درصد U-235 به حدود 3.5 یا حتی بیشتر افزایش داده می شود.
کاربردها
کیک زرد عمومآ برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای بکار برده می شود، در واقع این ماده است که پس از انجام پردازشهایی به UO2 تبدیل شده برای استفاده در میله های سوختی بکار برده می شود.

این ماده همچنین میتواند برای غنی سازی تبدیل به گاز هگزا فلوراید اورانیوم یا UF6 تبدیل شود، چرا که در اینصورت می تواند چگالی ایزوتوپهای اورانیوم 235 را در آن افزایش داد.

در هر صورت کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن طبیعی اورانیوم دارند تهیه می شود و تولید این ماده مشکل خاصی ندارد و بطور متوسط سالانه 64 هزار تن از این ماده در جهان تولید می شود.

کانادا یکی از تولید کنندگان این ماده است، این کشور دارای معادنی است که خلوص سنگ اورانیوم آنها به 20% هم می رسد، در آسیا نیز کشوری مانند قزاقستان دارای صنایع بزرگ تولید این پودر است.

قیمت این پودر در بازارهای بین المللی چیزی حدود 25 دلار برای هر کیلو است.

استاتیک یا ایستایی‌

شاخه‌ای ازدانش فیزیک(مکانیک) و علوم مهندسی است که به بحث و مطالعه درباره ی سامانه های فیزیکی در حال تعادل ایستا (یاتعادل استاتیکی) می‌پردازد. تعادل ایستاحالتی است که در آن، مکان نسبیِ زیرسامانه‌ها نسبت به یک‌دیگر تغییر نکند یا آن‌که اجزا و سازه‌ها در اثر اعمال نیروهای خارجی، در حال ایستا و سکون باقی بمانند. در حالت تعادل ایستا، سامانه? مورد نظر یا در حال سکون است یا مرکز جرم(گرانیگاه) آن با سرعت ثابت حرکت می‌کند.

با استفاده از قانون دوم نیتون به این نتیجه می‌رسیم که در یک سامانه? در حال تعادل ایستا، نیروی خالص و نیز گشتاور خالص وارد بر هر یک از جرم‌های درون سامانه برابر با صفر است، و این بدان معناست که در ازای هر نیرویی که بر یک جزء یا مؤلفه از سامانه وارد می‌شود، نیرویی به همان اندازه ولی در جهت مخالف به آن جزء اعمال می‌گردد. این‌که نیروی خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به عنوان شرط اول تعادل شناخته می‌شود. این شرط که گشتاور خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به شرط دوم تعادل موسوم است.

ایستایی‌شناسی از جمله مباحثی است که در تجزیه و تحلیل سازه‌ها، مثلاً درمهندسی سازه یامعماری و نیز به هنگام مطالعات سیالات در حالت سکون مثل پایدای سدها تحت فشارهای عظیم هیدرو استاتیکی آب کاربرد بسیار دارد. مقاومت مصالح (مکانیک مادها) شاخه‌ای مرتبط از علم مکانیک است که مبحث تعادل ایستا در آن بسیار به کار می‌رود. استاتیک پایه ای‌ترین و اصلی‌ترین درس در رشته مهندسی عمران محسوب میشود.

مطالب مورد بررسی در درس استاتیک عبارتند از:

• تعادل در حالت 2 بعدی و 3 بعدی،
• خرپاهای2 بعدی،
• ماشین ها،
• تیرها،
• ممان اینرسی سطح
• کابل هاو
• کار مجازی