المغامر فيليكس و سرعة الصوت

موقع العلوم الحقيقية

كيف يمكن تفسير ما حصل مع فيلكس فيزيائيا ؟!

هل من الممكن ان يكسر انسان حاجز الصوت في سقوط حر ؟

في الاول لنفهم ماهو حاجز الصوت ؟ ..
المعنى العلمي بسيط ..
فهو يعني اللحاق بالموجة الصوتية الموجودة في الهواء وتجاوزها …

لكن سرعة الصوت تتأثر بدرجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر كما بينها نيوتن في كتابه الشهير ( المبادئ ) .
ولذلك فان سرعة الصوت في الضروف الاعتيادية ..
درجة الحرارة والضغط والارتفاع عن مستوى سطح البحر ..

تساوي 760 ميلا في الساعة …
لكن كيف ستكون سرعته في الاماكن المرتفعه جدا ..؟

بالتاكيد ستصبح اقل ..
والسبب كما قلت قبل قليل انه يتاثر بالحرارة والضغط …
وكما معروف فان درجة الحرارة في الاماكن المرتفعة جدا تكون قليلة جدا ..
وكثافة الهواء كذلك قليلة جدا ..

وهذه النسبة القليلة من هذين العاملين يأثران على سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع

ولها تاثير اخر سنعرفه بعد قليل …
عند هذا الارتفاع يحتاج فيلكس الى ان تعجيل سرعته من حالة السكون في الكبسولة ..
( السرعة = صفر )
… الى سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع..
( السرعة = 690 ) …
نلاحظ هنا ان سرعة الصوت عند ذلك الارتفاع اقل بكثير منها على سطح الارض للاسباب الموضحة سابقا …
وايضا بينت نفس الحسابات بانه قد يصل الى هذه السرعه في 40 ثانية او اقل …

لذلك يجب ان يكون القفز من مكان مرتفع جدا من سطح الارض ..
يصل الى اكثر من 100 الف قدم ..

وما حصل في التجربة هو انه قفز من 128 الف قدم …
وهذا ما لقبوه اصحاب التجربة بالهدف الاول …
وهو التعجيل الى سرعة الصوت .

الاشكاليات التي كانت متوقعه :

1- درجة الحرارة المنخفضة عند ذلك الارتفاع …
2- الاوكسجين القليل للتنفس …
3- حركته بعد القفز ستصبح صعبه ..
فقد لا يتمكن من السيطرة عليها اوعلى طريقة الهبوط …
4- ضغط الهواء منخفض جدا . فقد يؤثر عليه سلبيا …

كيف تمت العملية فيزيائيا …؟!

ساقوم بشرح العملية بطريقة مبسطة خالية من التعقيدات الفيزيائية …
بعدما ترك الكبسولة الفضائية ..
وقفز الى سطح الارض ..
هنا ستكون قوى الجاذبية الارضية اكبر من قوة مقاومة الهواء له …
والسبب كما ذكرت سابقا ان الهواء يصبح اقل كلما اتجهنا نحو مكان مرتفع ويصبح اكثر كلما اتجهنا نحو الارض …
وبما انه توجد قوى تجذبه نحو الاسفل بدون مقاومة ملموسة من الهواء…
هنا ستزداد سرعته اكثر فاكثر ….
وكلما كان اتجاهه نحو الاسفل اكثر …
تبدأ عندها مقاومة الهواء له بالزيادة …
قوة مقاومة الهواء هذه هي نفسها التي نحسها عندما نخرج ايدينا من نافذة السيارة عندما تكون متحركة …
وتزداد كلما ازدادت السيارة في سرعتها …
تقل سرعة فيلكس كلما كان متجها نحو الارض اكثر وبكن ليس بالشئ الكثير في بادئ الامر …
النقطة المهمة هنا هو التسارع المنشود لكي يجعله يبلغ السرعة القصوى المنشودة …
ومن الجدير بالذكر انه لا يمكن ان يبقى محافظا على سرعته هذه للابد ..
والسبب هو زيادة مقاومة الهواء له كلما اتجه للاسفل …
حيث تبدأ سرعته بالانخفاض في اللحظة التي تصبح فيها قوة الجاذبية الارضية مساوية لقوة مقاومة الهواء له ….
بعدها تبدأ سرعته بالانخفاض بشكل ملحوظ ….
تخزن سرعته قبل نقطة التساوي تلك ..
لكي يتم مقارنتها مع سرعة الصوت ومعرفة النتائج .

ارجو ان انوه الى ان هنالك الكثير من المبالغات حول القفزة …
البعض قال ان نيوتن خاطئا …
والاخرين قالوا انه كسر الصوت …
حتى الان ننتظر النتائج الرسمية من المركز الرئيسي للتجربة …
وحتى وان اضهرت النتائج انه تجاوز الصوت …
فان هذا لا يعني ان نيوتن خاطئا في قوانينه …
وانما وكما قلت سابقا بعض المفاهيم ستحتاج الى اعادة النظر بها …
فلن يظهر قانون جديد باسم فيلكس لانه قام بهذه المغامرة …
وانما نتائج التجربة ابعد من ذلك بكثير …
فهي ستمهد الطريق الى دراسات عملية هبوط رواد الفضاء …
وتثبت ان الانسان استطاع ان يكسر سرعة الصوت …
وكل البيانات التي تم جمعها خلال تلك الساعتين ونصف …
ستكون قيمة للغاية لابحاث الفضاء مستقبلا .

هذه المقالة حصرية وخاصة بموقع وصفحة العلوم الحقيقية ، ولذلك يمكن نشرها باسم الصفحه ، والغاية الاساسية هي نشر المعرفة بين الجميع .

بنالعياط..
موقع العلوم الحقيقية