تسجيل الدخول

تسجيل

موجات الصدمة على الطريق السريع

المؤلف:  جريل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص18

2025-07-01

691

حين تزداد الكثافة المرورية على أحد الطرق الحرة أو السريعة، لماذا تتشكل «موجات» داخل حركة المرور يُبطئ فيها السائقون أو يُسرعون؟ أحيانا تتكون هذه الموجات حين يتسبب حادث أو سيارة مُعطّلة في تعطيل إحدى الحارات، وأحيانًا تُسببها «حوادث وهمية» يُبطئ فيها المرور لسبب تافه نسبيًّا، كتغيير إحدى السيارات حارتها المرورية. هل تتحرك الموجات في اتجاه حركة السيارات أم في الاتجاه المعاكس ؟ ولماذا يمكن أن تستمر إحدى الموجات بعد إزالة آثار الحادث أو السيارة المعطلة؟

الجواب: حين تكون كثافة المركبات منخفضة نسبيًّا، لا يكون لأفعال أي سائق منفرد تأثير كبير على السائقين الآخرين، خاصَّةً إذا كان تجاوز السيارات مسموحا به. لكن حين تكون الكثافة أكبر نسبيًّا، يكون رد فعل السائقين هو الإبطاء، وهو ما يرجع جزئيا إلى مخاوف تتعلق بالسلامة، وكذلك بسبب تضاؤل إمكانية تجاوز السيارات الموجودة أمامهم. افترض أنك تقود سيارتك في هذه الحركة المرورية. إذا بطأ السائق الذي أمامك من سرعته أو زادها، فستقوم أنت أيضًا بنفس الشيء بعد زمن استجابة قدره ثانية واحدة. وسيحذو السائق الذي خلفك حذوك بعد زمن استجابة مُماثل قدره ثانية واحدة، وهكذا دواليك. ينتقل فعل التسارع هذا على امتداد سيارات الحارة المرورية على صورة موجة. وهذه الموجة تكون على الأرجح غير مرئيَّة لأي شخص على جانب الطريق؛ لأن التعديلات في السرعة تكون بسيطة في المعتاد.

الآن افترض أنَّ السائق في السيارة التي أمامك ضغط المكابح بقوة على نحو مفاجئ. ستضغط أنت والسائقون خلفك المكابح بقوة أيضًا، وكلٌّ منكم سيحتاج زمن استجابة قدره ثانية واحدة سينتقل فعل الإبطاء بالمثل على امتداد سيارات الحارة المرورية على صورة موجة، لكن الآن سيصير الفعل ملحوظا من طرف أي راصد يقف على جانب الطريق. هذه الموجة هي موجة صدمة واعتمادًا على تركيز السيارات قبل وبعد مرور الموجة، تستطيع الموجة التحرُّك في نفس اتجاه الحركة المرورية (مع التيار) أو في الاتجاه المعاكس للحركة المرورية (ضد التيار)، أو يمكن أن تكون ساكنة. افترض أنَّ ثَمَّةَ موجة صدمة تكونت حين توقفت إحدى السيارات في مرور مزدحم نسبيًّا وأن السائق يحتاج 15 دقيقة كي يُبعد السيارة عن الطريق. بينما تبدأ السيارات في التسارع مجددًا وصولاً إلى سرعة الحركة العادية، تنتقل «موجة تحرر» عبر خط السيارات المنتظرة الطويل. ربما يمرُّ وقت طويل قبل أن تلحق موجة التحرُّر بموجة الصدمة التي لا تزال تنتقل عبر المرور. وحينها فقط تعود الحركة المرورية كلها إلى وضعها الطبيعي.