موقع العلوم الحقيقية
كيف يمكن تفسير ما حصل مع فيلكس فيزيائيا ؟!
هل من الممكن ان يكسر انسان حاجز الصوت في سقوط حر ؟
في الاول لنفهم ماهو 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 الضروف الاعتيادية – درجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر – تساوي 760 ميلا في الساعة . لكن كيف ستكون سرعته في الاماكن المرتفعه جدا ؟ بالتاكيد ستصبح اقل ، والسبب كما قلت قبل قليل انه يتاثر بالحرارة والضغط . وكما معروف فان درجة الحرارة في الاماكن المرتفعة جدا تكون قليلة جدا ، وكثافة الهواء كذلك قليلة جدا ، وهذه النسبة القليلة من هذين العاملين يأثران على سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ، ولها تاثير اخر سنعرفه بعد قليل . عند هذا الارتفاع يحتاج فيلكس الى ان تعجيل سرعته من حالة السكون في الكبسولة ( السرعة = صفر ) الى سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ( السرعة = 690 ) . نلاحظ هنا ان سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع اقل بكثير منها على سطح الارض للاسباب الموضحة سابقا . وايضا بينت نفس الحسابات بانه قد يصل الى هذه السرعه في 40 ثانية او اقل . لذلك يجب ان يكون القفز من مكان مرتفع جدا من سطح الارض ، يصل الى اكثر من 100 الف قدم ، وما حصل في التجربة هو انه قفز من 128 الف قدم . وهذا ما لقبوه اصحاب التجربة بالهدف الاول ، وهو التعجيل الى سرعة الصوت .
الاشكاليات التي كانت متوقعه :
1-درجة الحرارة المنخفضة عند ذلك الارتفاع .
2-الاوكسجين القليل للتنفس .
3-حركته بعد القفز ستصبح صعبه ، فقد لا يتمكن من السيطرة عليها اوعلى طريقة الهبوط .
4-ضغط الهواء منخفض جدا . فقد يؤثر عليه سلبيا .
كيف تمت العملية فيزيائيا ؟!
ساقوم بشرح العملية بطريقة مبسطة خالية من التعقيدات الفيزيائية . بعدما ترك الكبسولة الفضائية ، وقفز الى سطح الارض . هنا ستكون قوى الجاذبية الارضية اكبر من قوة مقاومة الهواء له ، والسبب كما ذكرت سابقا ان الهواء يصبح اقل كلما اتجهنا نحو مكان مرتفع ويصبح اكثر كلما اتجهنا نحو الارض . وبما انه توجد قوى تجذبه نحو الاسفل بدون مقاومة ملموسة من الهواء ، هنا ستزداد سرعته اكثر فاكثر . وكلما كان اتجاهه نحو الاسفل اكثر ، تبدأ عندها مقاومة الهواء له بالزيادة . قوة مقاومة الهواء هذه هي نفسها التي نحسها عندما نخرج ايدينا من نافذة السيارة عندما تكون متحركة ، وتزداد كلما ازدادت السيارة في سرعتها . تقل سرعة فيلكس كلما كان متجها نحو الارض اكثر وبكن ليس بالشئ الكثير في بادئ الامر ، النقطة المهمة هنا هو التسارع المنشود لكي يجعله يبلغ السرعة القصوى المنشودة . ومن الجدير بالذكر انه لا يمكن ان يبقى محافظا على سرعته هذه للابد ، والسبب هو زيادة مقاومة الهواء له كلما اتجه للاسفل ، حيث تبدأ سرعته بالانخفاض في اللحظة التي تصبح فيها قوة الجاذبية الارضية 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 .
ارجو ان انوه الى ان هنالك الكثير من المبالغات حول القفزة ، البعض قال ان نيوتن خاطئا ، والاخرين قالوا انه كسر الصوت ، حتى الان ننتظر النتائج الرسمية من المركز الرئيسي للتجربة ، وحتى وان اضهرت النتائج انه تجاوز الصوت ، فان هذا لا يعني ان نيوتن خاطئا في قوانينه ، وانما وكما قلت سابقا بعض المفاهيم ستحتاج الى اعادة النظر بها . فلن يظهر قانون جديد باسم فيلكس لانه قام بهذه المغامرة . وانما نتائج التجربة ابعد من ذلك بكثير ، فهي ستمهد الطريق الى دراسات عملية هبوط رواد الفضاء ، وتثبت ان الانسان استطاع ان يكسر سرعة الصوت ، وكل البيانات التي تم جمعها خلال تلك الساعتين ونصف ، ستكون قيمة للغاية لابحاث الفضاء مستقبلا .
هذه المقالة حصرية وخاصة بموقع وصفحة العلوم الحقيقية ، ولذلك يمكن نشرها باسم الصفحه ، والغاية الاساسية هي نشر المعرفة بين الجميع .
كيف يمكن تفسير ما حصل مع فيلكس فيزيائيا ؟!
هل من الممكن ان يكسر انسان حاجز الصوت في سقوط حر ؟
في الاول لنفهم ماهو 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 الضروف الاعتيادية – درجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر – تساوي 760 ميلا في الساعة . لكن كيف ستكون سرعته في الاماكن المرتفعه جدا ؟ بالتاكيد ستصبح اقل ، والسبب كما قلت قبل قليل انه يتاثر بالحرارة والضغط . وكما معروف فان درجة الحرارة في الاماكن المرتفعة جدا تكون قليلة جدا ، وكثافة الهواء كذلك قليلة جدا ، وهذه النسبة القليلة من هذين العاملين يأثران على سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ، ولها تاثير اخر سنعرفه بعد قليل . عند هذا الارتفاع يحتاج فيلكس الى ان تعجيل سرعته من حالة السكون في الكبسولة ( السرعة = صفر ) الى سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع ( السرعة = 690 ) . نلاحظ هنا ان سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع اقل بكثير منها على سطح الارض للاسباب الموضحة سابقا . وايضا بينت نفس الحسابات بانه قد يصل الى هذه السرعه في 40 ثانية او اقل . لذلك يجب ان يكون القفز من مكان مرتفع جدا من سطح الارض ، يصل الى اكثر من 100 الف قدم ، وما حصل في التجربة هو انه قفز من 128 الف قدم . وهذا ما لقبوه اصحاب التجربة بالهدف الاول ، وهو التعجيل الى سرعة الصوت .
الاشكاليات التي كانت متوقعه :
1-درجة الحرارة المنخفضة عند ذلك الارتفاع .
2-الاوكسجين القليل للتنفس .
3-حركته بعد القفز ستصبح صعبه ، فقد لا يتمكن من السيطرة عليها اوعلى طريقة الهبوط .
4-ضغط الهواء منخفض جدا . فقد يؤثر عليه سلبيا .
كيف تمت العملية فيزيائيا ؟!
ساقوم بشرح العملية بطريقة مبسطة خالية من التعقيدات الفيزيائية . بعدما ترك الكبسولة الفضائية ، وقفز الى سطح الارض . هنا ستكون قوى الجاذبية الارضية اكبر من قوة مقاومة الهواء له ، والسبب كما ذكرت سابقا ان الهواء يصبح اقل كلما اتجهنا نحو مكان مرتفع ويصبح اكثر كلما اتجهنا نحو الارض . وبما انه توجد قوى تجذبه نحو الاسفل بدون مقاومة ملموسة من الهواء ، هنا ستزداد سرعته اكثر فاكثر . وكلما كان اتجاهه نحو الاسفل اكثر ، تبدأ عندها مقاومة الهواء له بالزيادة . قوة مقاومة الهواء هذه هي نفسها التي نحسها عندما نخرج ايدينا من نافذة السيارة عندما تكون متحركة ، وتزداد كلما ازدادت السيارة في سرعتها . تقل سرعة فيلكس كلما كان متجها نحو الارض اكثر وبكن ليس بالشئ الكثير في بادئ الامر ، النقطة المهمة هنا هو التسارع المنشود لكي يجعله يبلغ السرعة القصوى المنشودة . ومن الجدير بالذكر انه لا يمكن ان يبقى محافظا على سرعته هذه للابد ، والسبب هو زيادة مقاومة الهواء له كلما اتجه للاسفل ، حيث تبدأ سرعته بالانخفاض في اللحظة التي تصبح فيها قوة الجاذبية الارضية 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 .
ارجو ان انوه الى ان هنالك الكثير من المبالغات حول القفزة ، البعض قال ان نيوتن خاطئا ، والاخرين قالوا انه كسر الصوت ، حتى الان ننتظر النتائج الرسمية من المركز الرئيسي للتجربة ، وحتى وان اضهرت النتائج انه تجاوز الصوت ، فان هذا لا يعني ان نيوتن خاطئا في قوانينه ، وانما وكما قلت سابقا بعض المفاهيم ستحتاج الى اعادة النظر بها . فلن يظهر قانون جديد باسم فيلكس لانه قام بهذه المغامرة . وانما نتائج التجربة ابعد من ذلك بكثير ، فهي ستمهد الطريق الى دراسات عملية هبوط رواد الفضاء ، وتثبت ان الانسان استطاع ان يكسر سرعة الصوت ، وكل البيانات التي تم جمعها خلال تلك الساعتين ونصف ، ستكون قيمة للغاية لابحاث الفضاء مستقبلا .
هذه المقالة حصرية وخاصة بموقع وصفحة العلوم الحقيقية ، ولذلك يمكن نشرها باسم الصفحه ، والغاية الاساسية هي نشر المعرفة بين الجميع .
No comments:
Post a Comment