قفزة فليكس الحرة
اللي تائه في حوار القفزة و يريد أن يفهم ما حصل.. كيف يمكن
تفسير ما حصل مع فليكس فيزيائيا ؟!
هل من الممكن أن يكسر إنسان حاجز الصوت في سقوط حر ؟
في الأول لنفهم ما هو حاجز الصوت ؟ المعنى العلمي بسيط ، فهو يعني اللحاق بالموجة الصوتية الموجودة في الهواء وتجاوزها . لكن سرعة الصوت تتأثر بدرجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر كما بينها نيوتن في كتابه الشهير ( المبادئ ) . ولذلك فان سرعة الصوت في الظروف الاعتيادية – درجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر – تساوي 760 ميلا في الساعة. لكن كيف ستكون سرعته في الأماكن المرتفعة جدا ؟ بالتأكيد ستصبح اقل ، والسبب كما قلت قبل قليل انه يتأثر بالحرارة والضغط . وكما معروف فان درجة الحرارة في الأماكن المرتفعة جدا تكون قليلة جدا ، وكثافة الهواء كذلك قليلة جدا ، وهذه النسبة القليلة من هذين العاملين يؤثران على سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ، ولها تأثير آخر سنعرفه بعد قليل . عند هذا الارتفاع يحتاج فليكس إلى أن تعجيل سرعته من حالة السكون في الكبسولة ( السرعة = صفر ) إلى سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ( السرعة = 690 ). نلاحظ هنا أن سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع اقل بكثير منها على سطح الأرض للأسباب الموضحة سابقا. وأيضا بينت نفس الحسابات بأنه قد يصل إلى هذه السرعة في 40 ثانية أو اقل. لذلك يجب أن يكون القفز من مكان مرتفع جدا من سطح الأرض، يصل إلى أكثر من 100 ألف قدم، وما حصل في التجربة هو انه قفز من 128 ألف قدم. وهذا ما لقبوه أصحاب التجربة بالهدف الأول، وهو التعجيل إلى سرعة الصوت.
الإشكاليات التي كانت متوقعه:
- درجة الحرارة المنخفضة عند ذلك الارتفاع .
- الأوكسجين القليل للتنفس .
- حركته بعد القفز ستصبح صعبه ، فقد لا يتمكن من السيطرة عليها أو على طريقة الهبوط .
- ضغط الهواء منخفض جدا. فقد يؤثر عليه سلبيا .
كيف تمت العملية فيزيائيا ؟!
سأقوم بشرح العملية بطريقة مبسطة خالية من التعقيدات الفيزيائية . بعدما ترك الكبسولة الفضائية ، وقفز إلى سطح الأرض . هنا ستكون قوى الجاذبية الأرضية اكبر من قوة مقاومة الهواء له، والسبب كما ذكرت سابقا أن الهواء يصبح اقل كلما اتجهنا نحو مكان مرتفع ويصبح أكثر كلما اتجهنا نحو الأرض. وبما انه توجد قوى تجذبه نحو الأسفل بدون مقاومة ملموسة من الهواء، هنا ستزداد سرعته أكثر فأكثر. وكلما كان اتجاهه نحو الأسفل أكثر، تبدأ عندها مقاومة الهواء له بالزيادة. قوة مقاومة الهواء هذه هي نفسها التي نحسها عندما نخرج أيدينا من نافذة السيارة عندما تكون متحركة، وتزداد كلما ازدادت السيارة في سرعتها. تقل سرعة فليكس كلما كان متجها نحو الأرض أكثر وبكن ليس بالشئ الكثير في بادئ الأمر ، النقطة المهمة هنا هو التسارع المنشود لكي يجعله يبلغ السرعة القصوى المنشودة . ومن الجدير بالذكر انه لا يمكن أن يبقى محافظا على سرعته هذه للأبد، والسبب هو زيادة مقاومة الهواء له كلما اتجه للأسفل، حيث تبدأ سرعته بالانخفاض في اللحظة التي تصبح فيها قوة الجاذبية الأرضية مساوية لقوة مقاومة الهواء له. بعدها تبدأ سرعته بالانخفاض بشكل ملحوظ . تخزن سرعته قبل نقطة التساوي تلك ، لكي يتم مقارنتها مع سرعة الصوت ومعرفة النتائج .
أرجو أن انوه إلى أن هنالك الكثير من المبالغات حول القفزة ، البعض قال إن نيوتن خاطئا ، والآخرين قالوا انه كسر الصوت ، حتى الآن ننتظر النتائج الرسمية من المركز الرئيسي للتجربة ، وحتى وان أظهرت النتائج انه تجاوز الصوت ، فان هذا لا يعني أن نيوتن خاطئا في قوانينه ، وإنما وكما قلت سابقا بعض المفاهيم ستحتاج إلى إعادة النظر بها . فلن يظهر قانون جديد باسم فليكس لأنه قام بهذه المغامرة . وإنما نتائج التجربة ابعد من ذلك بكثير ، فهي ستمهد الطريق إلى دراسات عملية هبوط رواد الفضاء ، وتثبت أن الإنسان استطاع أن يكسر سرعة الصوت ، وكل البيانات التي تم جمعها خلال تلك الساعتين ونصف ، ستكون قيمة للغاية لأبحاث الفضاء مستقبلا .
-منقول للفائدة-
هل من الممكن أن يكسر إنسان حاجز الصوت في سقوط حر ؟
في الأول لنفهم ما هو حاجز الصوت ؟ المعنى العلمي بسيط ، فهو يعني اللحاق بالموجة الصوتية الموجودة في الهواء وتجاوزها . لكن سرعة الصوت تتأثر بدرجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر كما بينها نيوتن في كتابه الشهير ( المبادئ ) . ولذلك فان سرعة الصوت في الظروف الاعتيادية – درجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر – تساوي 760 ميلا في الساعة. لكن كيف ستكون سرعته في الأماكن المرتفعة جدا ؟ بالتأكيد ستصبح اقل ، والسبب كما قلت قبل قليل انه يتأثر بالحرارة والضغط . وكما معروف فان درجة الحرارة في الأماكن المرتفعة جدا تكون قليلة جدا ، وكثافة الهواء كذلك قليلة جدا ، وهذه النسبة القليلة من هذين العاملين يؤثران على سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ، ولها تأثير آخر سنعرفه بعد قليل . عند هذا الارتفاع يحتاج فليكس إلى أن تعجيل سرعته من حالة السكون في الكبسولة ( السرعة = صفر ) إلى سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ( السرعة = 690 ). نلاحظ هنا أن سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع اقل بكثير منها على سطح الأرض للأسباب الموضحة سابقا. وأيضا بينت نفس الحسابات بأنه قد يصل إلى هذه السرعة في 40 ثانية أو اقل. لذلك يجب أن يكون القفز من مكان مرتفع جدا من سطح الأرض، يصل إلى أكثر من 100 ألف قدم، وما حصل في التجربة هو انه قفز من 128 ألف قدم. وهذا ما لقبوه أصحاب التجربة بالهدف الأول، وهو التعجيل إلى سرعة الصوت.
الإشكاليات التي كانت متوقعه:
- درجة الحرارة المنخفضة عند ذلك الارتفاع .
- الأوكسجين القليل للتنفس .
- حركته بعد القفز ستصبح صعبه ، فقد لا يتمكن من السيطرة عليها أو على طريقة الهبوط .
- ضغط الهواء منخفض جدا. فقد يؤثر عليه سلبيا .
كيف تمت العملية فيزيائيا ؟!
سأقوم بشرح العملية بطريقة مبسطة خالية من التعقيدات الفيزيائية . بعدما ترك الكبسولة الفضائية ، وقفز إلى سطح الأرض . هنا ستكون قوى الجاذبية الأرضية اكبر من قوة مقاومة الهواء له، والسبب كما ذكرت سابقا أن الهواء يصبح اقل كلما اتجهنا نحو مكان مرتفع ويصبح أكثر كلما اتجهنا نحو الأرض. وبما انه توجد قوى تجذبه نحو الأسفل بدون مقاومة ملموسة من الهواء، هنا ستزداد سرعته أكثر فأكثر. وكلما كان اتجاهه نحو الأسفل أكثر، تبدأ عندها مقاومة الهواء له بالزيادة. قوة مقاومة الهواء هذه هي نفسها التي نحسها عندما نخرج أيدينا من نافذة السيارة عندما تكون متحركة، وتزداد كلما ازدادت السيارة في سرعتها. تقل سرعة فليكس كلما كان متجها نحو الأرض أكثر وبكن ليس بالشئ الكثير في بادئ الأمر ، النقطة المهمة هنا هو التسارع المنشود لكي يجعله يبلغ السرعة القصوى المنشودة . ومن الجدير بالذكر انه لا يمكن أن يبقى محافظا على سرعته هذه للأبد، والسبب هو زيادة مقاومة الهواء له كلما اتجه للأسفل، حيث تبدأ سرعته بالانخفاض في اللحظة التي تصبح فيها قوة الجاذبية الأرضية مساوية لقوة مقاومة الهواء له. بعدها تبدأ سرعته بالانخفاض بشكل ملحوظ . تخزن سرعته قبل نقطة التساوي تلك ، لكي يتم مقارنتها مع سرعة الصوت ومعرفة النتائج .
أرجو أن انوه إلى أن هنالك الكثير من المبالغات حول القفزة ، البعض قال إن نيوتن خاطئا ، والآخرين قالوا انه كسر الصوت ، حتى الآن ننتظر النتائج الرسمية من المركز الرئيسي للتجربة ، وحتى وان أظهرت النتائج انه تجاوز الصوت ، فان هذا لا يعني أن نيوتن خاطئا في قوانينه ، وإنما وكما قلت سابقا بعض المفاهيم ستحتاج إلى إعادة النظر بها . فلن يظهر قانون جديد باسم فليكس لأنه قام بهذه المغامرة . وإنما نتائج التجربة ابعد من ذلك بكثير ، فهي ستمهد الطريق إلى دراسات عملية هبوط رواد الفضاء ، وتثبت أن الإنسان استطاع أن يكسر سرعة الصوت ، وكل البيانات التي تم جمعها خلال تلك الساعتين ونصف ، ستكون قيمة للغاية لأبحاث الفضاء مستقبلا .
-منقول للفائدة-
إرسال تعليق