علاء بيازيد
قد سمعنا كثيرا عن قصص المخاطرة بالحياة، أِشياء تتعلق بالغطس مع القروش، اللعب مع الثعابين، أو حتى صراع الثيران، ولكن يبقى الأكثر تشويقا على الإطلاق هو القفز من السماء.
حتى تقفز من السماء تحتاج للكثير من الشجاعة والإقدام ولمظلة وقليل من الجنون، كل هذا تعرفه جيداً، ولكن هناك من لديه كميات عالية من الجنون في رأسه جعلته يتخلى عن المظلة ويستبدلها بشبكه مرنه تنتظره في الأسفل، إنه السيد المغامر المظلي ”لوك أيكنز“.
نعم بكل جنون قفز السيد لوك من ارتفاع 7500 مترا بدون مظلة، هذا ليس جنوناً لأنه مستحيل، بل لأن ما يمكن أن يحدث هو في غاية الفظاعة إذا حدث أي خطأ أو سوء تقدير.
https://www.youtube.com/watch?v=aOBavry0K2E
دعك الآن من كل هذا ولنبحث في ما يهمنا كفيزيائيين، ولنبحث عن الفيزياء الكامنة وراء ما حدث، لنسأل نفسنا الآن السؤال التالي:
هل هناك فرق بين القفز من ارتفاع (7500) أو (4500) متر؟
ما هو الدور الذي يلعبه الارتفاع؟
هل تريد هنا جواباً سريعاً…؟ لا. لا فرق على الإطلاق.
قد تقول في نفسك: لكن التفاحة التي تسقط على ارتفاع 4 أمتار ستكتسب ضعف سرعة التفاحة التي تسقط على ارتفاع متر واحد! هذا صحيح عندما نهمل مقاومه الهواء، ولكن في حالات الارتفاعات الكبيرة هناك أشياء يجب أن تعلمها. لا يهم أبدا من أي ارتفاع أتيت طالما أن سرعتك في النهاية ستكون حوالي 200 كيلومترا في الساعة! هذا ما سيحدث عندما تدخل ”مقاومه الهواء“ في المعادلة.
ماهي مقاومة الهواء؟
إنها ببساطه قوه تشعر بها الأجسام التي تحتك مع الهواء، يمكنك أن تمد يدك من نافذة سيارتك وتختبرها بنفسك أثناء القيادة!
تتعلق هذه القوه بعدة عوامل هي:
- سرعة الجسم المتحرك.
- حجم هذا الجسم.
- شكل الجسم.
- كثافة الجسم.
وماذا سيحدث عندما يسقط جسم من السكون اي من سرعة 0؟ تتعلق هذه القوه بالسرعة فمن المفهوم والواضح أن هذه القوه ستكون معدومة في البداية، تحت تأثير تسارع الجاذبية الأرضية سيتسارع الجسم الساقط باتجاه الأسفل أي بنفس اتجاه سرعة الجسم، هذا عمل قانون نيوتن في محصله القوى المؤثرة، أي باختصار ستزيد السرعة بالتالي ستزيد قوة مقاومة الهواء، وتستمر هذه الزيادة حتى تتساوى مقاومة الهواء مع تسارع الجاذبية، يعني هذا سبات السرعة، فيبدأ الجسم بالسقوط بسرعة ثابتة، هذا ما يدعوه الفيزيائيون ”بالسرعة الحدية“.
إن الوصول الى هذه السرعة يعتمد على سرعة الجسم وكثافته وحجمه وشكله كما ذكرنا آنفاً، ومن أجل إنسان ما، فإن هذه السرعة ستكون في حدود (190 – 240) كيلومتر في الساعة.
لماذا هناك تفاوت في السرعة الحدية؟
سأورد مثالاً بسيطاً: اذا كان لديك فلترين من فلاتر القهوة فوق بعضهما في يد وفي الأخرى لديك واحد فقط، وأسقطت الاثنين سقوطاً حراً ماذا سيحدث؟
ستصل الفلاتر المضاعفة أولا وذلك لأن فرق الكتلة يساعد على اكتساب تسارع أكبر، مع العلم أنه في المثال الكتلة هي الكمية الوحيدة المختلفة بين عناصر الاختبار.
أي اختلاف في التسارع المكتسب يعني اختلافاً في السرعة الحدية كما أوردنا سابقاً. في نهاية الأمر فإن المظلي نفسه اذا قفز من ارتفاع 4500 متر أو 7500 متر فإنه سيرتطم بالأرض بنفس السرعة.
إذا ما هو الفرق؟
باعتقادي هناك فروق معينة مثل:
- الارتفاع الشاهق يعطي فرصة للمظلي بتصحيح احداثيات سقوطه والتي هي في حالتنا هذه الشبكة، ناهيك عن أنك لو أردت أن تصبح مجنونا فمن الأفضل أن تفعل ما بوسعك لتثبت ذلك!!
- كثافة الهواء أيضا والضغط هي عوامل مهمة، ففي أماكن مرتفعة اختلاف الضغط وكمية الأوكسجين يسبب لدماغك بعض المتاعب التي لا تمكنه من أداء وظائفه بشكل ممتاز.
يوجد الكثير من الأفكار لمن يحب الاطلاع عليها في الانترنيت لن نوردها جميعها هنا.
الآن، كيف أوقفت الشبكة ذلك المجنون؟
ان عملية التوقف مرتبطة بشكل أو بآخر بعمليه التحكم بالتسارع، في حالة القفز العادي فإن المظلة تزيد من سطح التماس مع الهواء وبالتالي ترفع من مقاومة الهواء وبالتالي يتناقص التسارع، أما في حالة الشبكة فيجب على الشبكة أن تقوم بهذا العمل، لذلك فيجب عليها من أجل ظروف التجربة أن تكون قابلة للتمدد بقدر 2.3 متر على الأقل وإذا تابعت فيديو القفز بالاعلى ستلاحظ أنها تمددت حتماً أكثر من ذلك.
لماذا أدار وجهه للأعلى عندما وصل للشبكة؟
بصراحة أنا لست مظلياً محترفاً لأعرف ما يدور في رأسه في مثل هذا الموقف ولكن يمكن أن نقول أن هذا أفضل من أجل أطرافه وعيونه فقد تتحرك بشكل عشوائي أثناء السقوط، ناهيك عن أنني لن أفضل —في مثل هذا الموقف أن أنظر الى الأسفل، ويمكن أيضاً أن أنظر الى الأعلى لأعرف ما الذي فعلته لتوي.
