”سقوط حر“: حيث لا قوى سوى الجاذبية!
كتب: أحمد حسين
لما شوفت مسلسل ”سقوط حر“، لقيت نفسي بسأل نفسي برضه، أنا سمعت الكلمة دي فين قبل كده؟ وبعدين افتكرت السقوط الحر ،دروس الفيزياء أو الميكانيكا _مش متذكر أوي_ أيام ثانوية عامة _إلهي لا يرجعها أيام_، كان في درس في بيتكلم عن فكرة السقوط الحر دي، اللي بتحصل للجسم لما يتحرك في إتجاه رأسي ومايكونش بيأثر عليه أي قوة غير الجاذبية.
دلوقتي لو فرضنا إنك قررت تعمل زي ما صلاح جاهين قال، وتنط لفوق في الهوا وكده، هتلاقي نفسك غالبا هوب ادلقت على الأرض بعدها بلحظات، لأن الجاذبية مستحيل تسيبك تنط من غير ما تشدك لتحت تاني، قانون بقى ولازم كلنا نتّبع القانون. وهو ده اللي حصل في قصة التفاحة بتاعة نيوتن، وبعيدًا عن القصة حقيقية أو خيالية، فهي بتوصف فكرة السقوط الحر صح.
دلوقتي التفاحة دي، فلتت من الشيء اللي كان ماسكها، ولما فلتت منه، الجاذبية شدتها للأرض، فوقعت على دماغ نيوتن من غير ما تكون في أي قوة مؤثرة عليها، يعني مفيش حد دفعها إنها تنزل على الأرض، لكن اللي شدتها كانت الجاذبية، أو مغناطيس الكون زي ما طلبت مع دماغي يكون اسم ليها دلوقتي.
المهم يعني إن نيوتن ماسكتش، وعمل القانون الثاني من قوانينه، اللي بيقول إن الجسم بيتحرك بشكل حر في الهوا وبسرعة ثابتة في الهوا لما بيكون المؤثر عليه هي الجاذبية. طيب هي سرعة تحرك الجسم بعد تأثير الجاذبية عليه إيه؟ وهل وزن أو كتلة الشيء تفرق في حركته الحرة دي ولا ماتفرقش؟
جاليليو، العالم والنابغة الإيطالي الشهير سأل نفسه الأسئلة دي، ولأنه راجل بيحب يجرب كل حاجة بنفسه، طلع على برج بيزا المائل، ورمى من فوقيه كورتين كتلتهم مختلفة، يعني وزن كل واحدة فيهم مختلف، فمن على ارتفاع حوالي أكتر من 10 متر مثلًا، المفروض بالمنطق كده وبالعقل وبالورقة القلم إن الكورة اللي وزنها أكبر تنزل أسرع، بس اللي حصل فعليًا، إن الكورتين نزلوا مع بعض بالظبط في وقت واحد، ده معناه إن الوزن مش هو القوة المؤثرة عليهم، وساعتها استنتج جاليليو إن كتلة وشكل الشيء لا تؤثر على حركته، وإن كل الأشياء بتقع أو بتتحرك رأسيًا بنفس السرعة في الفراغ.
في تجربة تانية اتعملت في سلسلة ألعاب العقل اللي اتعرضت على ناشيونال جيوجرافيك، عبارة عن شخص بيطلع لدور مرتفع، وبيكون ماسك بطيخة وريشة، ويسألوا الناس مين هيقع الأول، فبالعقل كده اللي هيقع _أو هيوصل الأرض يعني_ الأول هي البطخية، لأنها أتقل من الريشة بكتير. بس الحقيقة إنه لما الراجل رمى الحاجتين، الاتنين وصلوا الأرض مع بعض بالظبط، فالناس مابقوش فاهمين إزاي حاجة بحجم البطيخة توصل الأرض في نفس الوقت مع الريشة؟
الكلام ده كله، شرحه قانون نيوتن للحركة، اللي هو القانون التاني، اللي قال إن الجسم اللي بيتحرك رأسيًا بيتحرك بسرعة ثابتة وهي نفس قيمة الجاذبية (9.8 متر في الثانية المُربّعة)، وأيًا كان وزن الجسم سواء بطيخة أو ريشة، فكل اللي هيكون مؤثر عليه هو قوة الجاذبية بس مش أي حاجة تانية. لذلك كل الأشياء مهما كان حجمها أو كتلتها، هتتحرك بنفس السرعة أو التسارع (Acceleration)، لأن القوة اللي هتكون مؤثرة عليها هي قوة الجاذبية ودي مقدارها ثابت.
وهو ده السقوط الحر يا مدام نيللي، وهو ده السقوط الحر _تاني_ يا أستاذ مريم.
المصادر:
