في هذه التجربة، سوف نستخدم حبلًا مُلتفًا حول اثنين من القضبان، مثل البكرة، من أجل زيادة قوتنا. بمساعدته، يمكننا التغلب (تقريبا) على زوج من الأشخاص في مسابقة شد الحبل.
المعدات
- مسّاحتان، مكنستان أو قضبان طويلة ومستقيمة
- حبل أو خيط سميك وقوي - من النوع الذي يُستخدم لربط الأشياء
- 3 أشخاص يودون المشاركة في تطبيق التجربة :-)
مسار التجربة
يمكنكم مشاهدة مسار التجربة في الفيديو التالي:
شرح
عندما نقوم بلفّ الحبل عدة مرات حول المسّاحتين ومن ثم نقوم بسحب المسّاحات بشدة في محاولة لفصلهما عن بعضهما البعض، يتمّ توزيع القوة التي يتمّ تشغيلها بالتساوي بين جميع مقاطع الحبل الموجودة بين المسّاحات. أي أننا إذا قمنا بلفّ الحبل ثلاث مرات حول كل مسّاحة، يكون الناتج الإجمالي عبارة عن مجموعة من ست مقاطع من الحبل التي تربط المسّاحتين مع بعضهما البعض، بحيث تساوي القوة التي تشدّ الحبل فقط سدس القوة التي يتم تشغيلها من أجل الفصل بين المسّاحتين. يمكنكم أيضًا رؤية ذلك في الرسوم المتحركة التالية:
بعباراتٍ أخرى، على الرغم من قيام شخصين بسحب المسّاحتين المربوطتين سويًا بواسطة الحبل، تساوي القوة التي تشدّ الحبل فقط سدس القوة التي يتم تشغيلها من قِبل المسّاحتين، بالطبع على افتراض أنّ الشخصين يسحبان القوة ذاتها. لذلك من الممكن القول إن الشدّ في الحبل يساوي فقط ثلث (2/6) قوة الشخص الفردي. يحدث ذلك عندما يستطيع الشخص الثالث الذي يسحب في نهاية طرف الحبل سحبهُ نسبيًا بسهولة، لأنّ قوة الجاذبية التي يشعر بها أمامه تساوي فقط ثلث قوة شخص واحد - ومن السهل للغاية التغلب عليها.
يمكننا أيضًا النظر إلى الموضوع من وجهة نظر معاكسة، بمعنى أن الشخص الذي يسحب الحبل هو الذي يبدأ بتشغيل القوة - ومن ثمّ يتسبب في أن تلتصق المسّاحتان ببعضهما البعض بقوة الأكبر بست مرات من قوة سحب الحبل.
إذا أضفنا التفافًا آخر حول المسّاحتين، سوف يسهل على الرجل الثالث الذي يقوم بسحب الحبل التغلب على منافسيه. وعلى العكس من ذلك أيضًا - إذا اكتفينا بلفتّين فقط، لأصبحت نسب القوى أكثر توازناً.
من الجدير بالذكر
في جميع أنحاء العالم وعلى مدى آلاف السنين استخدموا البكرات لغرض مضاعفة قوة الأشخاص والآلات.
إذا كنتم ترغبون في معرفة المزيد حول هذا الموضوع، اقرأوا في قسم "اسأل الخبير" عن نظام البكرات، وشاهدوا أيضًا الفيلم الذي يشرح عن قوة رفع البكرة في قسم "مخزن العلوم".
الترجمة للعربيّة: بنان مواسي