في هذا الموضوع سوف تقرأ حوار رائع بين مدرس وطالب حول بئر بدون نهاية
بـــئــــر بدون نهاية
دخل المعلم وكتب عنوان الدرس كعادته ، وكان العنوان " الجاذبية الأرضية " ، وبعد أن شرح الدرس شرحاً وافياً أراد أن يناقش مع تلاميذه إحدى المسائل الطريفة. المعلم : من المعروف أن أعمق بئر لا تمتد في باطن الأرض إلى أكثر من 7.5 كم ، ولكن لنفترض أن هناك بئراً تمتد بطول محور الأرض – أي من القطب الشمالي إلى القطبالجنوبي (نصف قطر الكرة الأرضية = 6400 كم) – وأن هناك شخصاً قد سقط في هذه البئر التي ليس لها نهاية ، فماذا يمكن أن يحدث لهذا الشخص إذا ما تجاهلنا مقاومة الهواء؟ فقام أحد الطلاب ليجيب ، فقال : إنه سوف يصطدم بالقاع فيتهشم. المعلم : قلنا إن البئر ليس لها قاع ، فأين سيستقر إذن؟ الطالب : في مركز الأرض. المعلم : لا
، ذلك لأنه عند وصوله إلى المركز تكون سرعة
سقوطه قد بلغت حداً كبيراً الطالب : لا يصطدم بالقاع ، ولا يستقر في المركز ، فماذا إذن ؟!! المعلم : سوف يستمر في سقوطه مع تخفيف سرعة السقوط تدريجياً إلى أن يصل إلى مستوى حافات فتحة البئر المقابلة ، وهنا يجب أن يتشبث قوياً بحافة البئر وإلا سقط فيها مرة ثانية وعاد أدراجه إلى الفتحة الأولى. الطالب : وإذا لم يستطع أن يتشبث هذه المرة بشيء ما ؟! المعلم : سوف يعاود السقوط ثانية ، ويبقى على هذه الحالة من الذهاب والإياب. الطالب : إلى ما لا نهاية ؟ المعلم : نعم ، وهذا هو نفس الشيء الذي تؤكده قوانين الميكانيكا القائلة بأن الجسم في هذه الحالة – عند إهمال مقاومة الهواء في داخل البئر – يجب أن يتأرجح بين الفتحتين باستمرار(انظرالشكل رقم (23. الطالب : ولكن ما هي المدة التي تستغرقها عملية السقوط ذهاباً وإياباً ؟ المعلم : حوالي الساعة والنصف ، وعلى وجه الدقة 84 دقيقة و 24 ثانية. الطالب : هذا لو حفرت البئر بامتداد محور الأرض ، أي من قطب إلى قطب ، ولكن ماذا لو كانت الفتحتان واقعتين في مستوى محيط الأرض ؟ المعلم : يمكننا في هذه الحالة أن نمسك الشخص الساقط في البئر من يده عند خروجه من الفتحة المقابلة حيث تكون سرعته مساوية للصفر. الطالب : وهل يمكن عمل ذلك أيضاً بالنسبة للحالة الأولى؟ المعلم : يجب أن نحذر من مسك يد الشخص لأنه يتحرك بسرعة كبيرة جداً. الطالب : ذلك كله على افتراض تجاهل مقاومة الهواء ، فماذا عند أخذ مقاومة الهواء في الاعتبار ؟ المعلم : عند وجود مقاومة الهواء فإن التأرجح سيهدأ بالتدريج ، وينتهي الأمر بتوقف الجسم عند مركز الأرض.
|
قائمة المواضيع | الرئيسية |
لأفضل مشاهدة يرجى ضبط دقة الشاشة على 800 × 600