لو وجدت نقطة ارتكاز لرفعت الأرض هذا ما قاله أرشميدس والذي
يعود إليه الفضل إلى معرفة قانون العتلة وأستطاع بحجة قوية ان
يثبت القدرة على تحريك أي ثقل بواسطة العتلة حتى الأرض بشرط
وجود أرض أخرى غير هذه الأرض ليقف عليها ويرفع منها والسبب
ببساطة ان القوة المؤثرة في هذه الحالة هي قوة العزوم التي
يمكن حسابها بضرب قوة الجسم في ذراع المقاومة وبالتالي يمكن
رفع أي وزن بقوة أضعف منه بشرط وجود ذراع "عتلة" وهذا السبب
الذي يجعل الضربة الدائرية عند الملاكمين أقوى من المستقيمة .
والآن لنفترض ان أرشميدس وجد أرضا ثانية وكذلك نقطة الارتكاز
التي يبحث عنها ولكن أولا لنعرف كتلة الأرض انه ذلك الرقم
6000000000000000000000 طن فإذا كان الانسان يستطيع ان يرفع
مباشرة 60 كجم فانه سيحتاج لذراع "عتلة " طولها
100000000000000000000000 مرة ليرفع الأرض وفي هذه الحالة إذا
أرتفعت الأرض سم واحد سيكون الطرف الثاني للعتلة رسم طريقا
طوله 1000000000000000000 كم لابد على أرشميدس او علينا إذا
جربنا رفع الأرض سم واحد أن نقطع هذا الطريق لرفع الأرض سم واحد
وهكذا بحساب بسيط
لرفع 60 كجم إلى ارتفاع 1 متر في ثانية فلرفع الأرض 1 سم نحتاج
إلى زمن 1000000000000000000000 بمعنى 30 بليون سنة وحتى لو
كانت سرعتنا تعادل سرعة الضوء 300000 كم / ثانية لأحتجنا إلى 10
مليون سنة تقريبا لرفع الأرض.. هذه هي النتائج هل من مجرب؟؟؟؟
يتحدث كاتب الفيزياء المسلية عن العملاق "ماتيفو" الذي تمكن من
إنقاذ سفينة كادت تنقلب على الرصيف وحمد الناس الله على وجود
العملاق ماتيفو بعضلاته الضخمة والتي لولا وجوده لحدثت كارثة
وانقلبت السفينة ولكن الكاتب يوضح ان الأمر أبسط من ذلك وليس
هناك حاجة للعملاق ماتيفو فطفل صغير في العاشرة يمكنه ان يؤدى
نفس المهمة التي تحدث عنها كاتب القصة الخيالية ونكتشف ذلك من
علم الميكانيكا لأنه عند انزلاق الجبل الملفوف على ركيزة
اسطوانية تصل قوة الاحتكاك إلى قيمة كبيرة وكلما زاد عدد
اللفات زاد الاحتكاك (كذلك الحال في حبل المرساة الخاص بالسفن)
وهكذا يمكن إيقاف البواخر التي تقترب من السفن عندما يمسك طفل
الحبل الملفوف على عمود ثابت إذا كان عدد اللفات أكثر من 3
لفات والسبب هنا ليس قوة الطفل ولكن الاحتكاك بين الحبل والوتد
والقانون الرياضي لذلك
ق = ق1 هـ ك *
ق = القوة التي نحاول التغلب عليها بالجهد العضلي
ق1 الجهد العضلي
هـ = أساس اللوغاريم الطبيعية 2.728
ك معامل الاحتكاك بين الحبل والوتد
* زاوية اللف أي نسبة طول القوس الذي يشغله الحبل إلى نصف قطر
ذلك القوس (هذه الرموز ليس بالضرورة المستخدمة في قوانين
الفيزياء)
نفترض وزن السفينة 50 طن وميل المنزلق 1/10 وفي هذه الحالة
يكون الوزن المؤثر على الحبل عشر وزن السفينة لا الوزن كله
بمعنى 5000 كجم ونفترض ك 1/3 وللحصول على * من هذه المعادلة 3
× 2 ط نق / نق = 6 ط
وبعد التعويض في هذا القانون المذكور بأعلى ق = ق1 هـ ك *
نحصل على 5000 = ق 1 (2.72) أساس 6 ط × 1/3 = ق 1 (2.72) 2 ط
وبالحصول على المجهول ق 1 أي مقدار القوة العضلية اللازمة نجد
ان
لو5000 = لو ق1 + 2 ط لو 2.72
واخيراق1 = 9.3 كجم وهكذا ففي القصة الخيالية لم يكن العملاق
ماتيفو في حاجة إلا إلى 10 كجم لشد السفينة 50 طن
لتصحيح المعادلات يمكنك الاستعانة بمدرس الفيزياء وللتأكد كذلك
من سلامة النظرية
منقول:
من حكايات الفيزياء المسلية
مع تحياتي الخاصة لصاحبها:
الأخ: مشرفة
06-11-2005, 06:20 PM
حكايات الفيزياء ---تعالوا نرفع الأرض!
شكر وتقدير
في مجلة المدرسة 
