مدفع جاليليو

مدفع جاليليو، جهاز لتوضيح مبدأ الحفاظ على الزخم الخطي.[1] يحتوي المدفع على كومة من الكرات بدءا من الكرات الكبيرة والثقيلة عند قاعدة المكدس إلى الكرات الأصغر حجما وأخف وزنا في الجزء العلوي. تهدف التجربة إلى دراسة كيفية إسقاط تلك الكرات على الأرض وانتقال الطاقة الحركية من الكران السفلية والثقيلة إلى الكرات الأعلى والأخف.

مواضيع في الميكانيكا الكلاسيكية
ميكانيكا كلاسيكية (التاريخ)
${\vec {F}}={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}(m{\vec {v}})$ قانون نيوتن الثاني السكون \| الحركة \| التحريك \|هاملتون \| لاغرانج
مصطلحات رياضية
جسيم نقطي \| نظام إحداثي \| متجه \| جسم جاسيء
علم السكون
توازن ميكانيكي \| قيد ميكانيكي \| مبرهنة لامي \| إجهاد القص \| انفعال \| إجهاد
علم الحركة
حركة انتقالية \| حركة دورانية \| سرعة \| تسارع \| سرعة خطية \| سرعة زاوية \| تسارع خطي \| تسارع زاوي
علم التحريك
قوانين نيوتن الثلاثة للحركة \| طاقة حركية\| ميكانيكا تحليلية \| طاقة كامنة \| قوة \| متجه \| زخم أو كمية الحركة \| دفع القوة \| عزم \| عطالة \| عزم العطالة \| عزم زاوي \| تصادم \| سقوط حر \| ثقالة \| قذف
قوانين الحفظ
بقاء الكتلة \| بقاء القيمة \| بقاء الطاقة \| تكافؤ المادة والطاقة \| مبرهنة نويثر \| معادلة الاستمرار \| لاتباين أو صمود

مدفع جاليليو

التجربة

للوهلة الأولى يبدو السلوك غير بديهي لكنه في الواقع هو ما تنص عليه مبدأ الحفاظ على الزخم. تكمن الصعوبة الرئيسية في الحفاظ على ترتيب الكرات أثناء السقوط. شملت التجارب الأولى أنواع من الغراء أو الشرائط أو الأنابيب وأحيانا شبكة لمحاذاة الكرات.[2][3]

من الممكن إظهار المبدأ وإجراء التجربة بشكل أكثر بساطة من خلال كرتين فقط ككرة سلة وكرة تنس. يقوم مشرف التجربة بوضع كرة التنس فوق كرة السلة بتوازن تام واسقاط الكرتين على الأرض. نلاحظ في التجربة ارتداد كرة التنس عدة كرات للارتفاع التي كانت عليه.[4]

في العصر الحديث

قامت منظمة إدموند للتجارب العلمية بتطوير مدفع جاليليو وبيعه تحت اسم "أستروبلاستر"،[5][6] تربط الكرات فيه بواسطة سلك شد ثقيل للحفاظ على محاذات جميع الكرات كما أخذت في الاعتبار مبادئ السلامة ووفرت نظارات واقية لحماية أعين اللاعبين.

موسوعة جينيس

في 25 مايو 2016، حمل الدكتور براين غرين على الرقم القياسي لأطول ارتداد لمدفع جاليليو بعد إجراء التجربة في حلقة من برنامج ذا ليت شو مع ستيفن كولبيرت قبل أن يتجاوزه سكوت بور وفريقه الفيزيائي في 2 يونيو 2018.[7][8][9]

انظر أيضا

المصادر

Dewdney, Alexander (يوليو 1992)، "Fossil statistics, forecasting the forecaster, and the Galilean cannon"، Science Probe! magazine، ص. 97–100.
Mellen, W. R. (1995)، "Aligner for elastic collisions of dropped balls"، The Physics Teacher، 33: 56–57، Bibcode:1995PhTea..33...56M، doi:10.1119/1.2344135.
Mellen, W. R. (1968)، "Superball Rebound Projectiles"، American Journal of Physics، 36 (9): 845، Bibcode:1968AmJPh..36..845M، doi:10.1119/1.1975164.
Cross, R. (2007)، "Vertical bounce of two vertically aligned balls"، American Journal of Physics، 75 (11): 1009–1016، Bibcode:2007AmJPh..75.1009C، doi:10.1119/1.2772286.
Astro-blaster, Educational Innovations Inc. نسخة محفوظة 29 فبراير 2012 على موقع واي باك مشين.
Kireš, M. N. (2009)، "Astroblaster—a fascinating game of multi-ball collisions"، Physics Education، 44 (2): 159، Bibcode:2009PhyEd..44..159K، doi:10.1088/0031-9120/44/2/007.
"Highest launch from a Galilean cannon"، موسوعة غينيس للأرقام القياسية، 2 يونيو 2018، مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2018، اطلع عليه بتاريخ 05 مايو 2019.
Ron Barnett (2 يونيو 2018)، "Hillcrest High students set Guinness World Record for Galilean cannon shot"، The Greenville News، مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2019، اطلع عليه بتاريخ 05 مايو 2019.
The Late Show with Stephen Colbert، يوتيوب، 25 مايو 2016، مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2019، اطلع عليه بتاريخ 26 مايو 2016.

وصلات خارجية

بوابة ميكانيكا الكم
بوابة رياضيات
بوابة الفيزياء

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Dewdney, Alexander (يوليو 1992)، "Fossil statistics, forecasting the forecaster, and the Galilean cannon"، Science Probe! magazine، ص. 97–100.

[2] Mellen, W. R. (1995)، "Aligner for elastic collisions of dropped balls"، The Physics Teacher، 33: 56–57، Bibcode:1995PhTea..33...56M، doi:10.1119/1.2344135.

[3] Mellen, W. R. (1968)، "Superball Rebound Projectiles"، American Journal of Physics، 36 (9): 845، Bibcode:1968AmJPh..36..845M، doi:10.1119/1.1975164.

[4] Cross, R. (2007)، "Vertical bounce of two vertically aligned balls"، American Journal of Physics، 75 (11): 1009–1016، Bibcode:2007AmJPh..75.1009C، doi:10.1119/1.2772286.

[5] Astro-blaster, Educational Innovations Inc. نسخة محفوظة 29 فبراير 2012 على موقع واي باك مشين.

[6] Kireš, M. N. (2009)، "Astroblaster—a fascinating game of multi-ball collisions"، Physics Education، 44 (2): 159، Bibcode:2009PhyEd..44..159K، doi:10.1088/0031-9120/44/2/007.

[7] "Highest launch from a Galilean cannon"، موسوعة غينيس للأرقام القياسية، 2 يونيو 2018، مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2018، اطلع عليه بتاريخ 05 مايو 2019.

[8] Ron Barnett (2 يونيو 2018)، "Hillcrest High students set Guinness World Record for Galilean cannon shot"، The Greenville News، مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2019، اطلع عليه بتاريخ 05 مايو 2019.

[9] The Late Show with Stephen Colbert، يوتيوب، 25 مايو 2016، مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2019، اطلع عليه بتاريخ 26 مايو 2016.