تسجيل الدخول

تسجيل

الكأس المعلقة، على وشك التحطم

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص232

2025-08-26

1368

اربط كأسًا زجاجية أو شيئًا آخر ثقيلا نوعًا ما إلى جسمٍ أصغر أو أخف وزنًا، مثل ممحاة مطاطية، بواسطة حبل يبلغ طوله مترًا. امسك قلما في مستوى أُفقي، ول الحبل حول القلم، ثم اجذب الجسم الأخف وزنا ناحية اليسار أو اليمين حتى تصير الكأس أسفل القلم مباشرة والجسم الأخف وزناً في مستوى أفقي تقريبًا مع القلم. إذا ما تركت الجسم الأخف وزناً، ما الذي سيحدث؟  أعرف أنه سؤال سخيف. ستجذب الكأس الثقيل الحبل (وفي النهاية الجسم الأخفَّ وزنًا من فوق القلم أثناء السقوط، حتى يتهشّم الكأس على الأرضية. أليس كذلك؟

الجواب: بمجرد أن تترك الجسم الأخف وزنًا، فإنه يبدأ السقوط في حين ينجذب أيضًا نحو القلم بواسطة الحبل وذلك بسبب الكأس المتساقطة. والحركة المقترنة تعني أن الجسم الأخف وزنا يلتف حول القلم بنصف قطر متناقص. الموقف أشبه نوعًا ما بالمتزلج على الجليد الذي يضمُّ ذراعيه أثناء الدوران على أطراف أصابعه، بحيث تزداد سرعة الدوران من أجل الحفاظ على الزخم الزاوي. هنا يجب الحفاظ على الزخم الزاوي؛ لأنه لا يُوجَد عزم دوران لتغييره. ومن ثَم يزداد مُعدَّل دوران الجسم الأخف وزنًا، وهو ما يزيد الشد الواقع على السلك، ويُبطئ سقوط الكأس. وبمجرد أن يُلفّ الجسم الأخف وزنا عدة مرات حول القلم، تكون القوة الواقعة على الكأس كافية لإيقاف هبوط الكأس؛ ومن ثم لا تصل الكأس إلى الأرضية مطلقًا.