تسجيل الدخول

تسجيل

المروحة الدوارة على عصا مُثقَّبة (الاحتكاك والذبذبات: تفسير دوران المروحة في لعبة العصا المثقبة)

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص219

2025-07-23

703

ثمة لعبة بسيطة - تُثير جدلًا حتمًا - تتكون من مروحة دوارة على عصا مُسننة وعصا ثانية تحتلُّ بالثقوب (شكل 1-54) . يدعم المروحة الخشبية دبوس يمر خلال فتحة في أحد طرفي العصا المثقبة. ومن خلال وضع إصبع السبابة على أحد جانبي المروحة وعبر العصا المثقبة وإصبع الإبهام على الجانب المقابل، تدقُ أنت العصا الثانية فوق الثقوب. إذا ضغطت بشدة بإصبع السبابة، تدور المروحة في اتجاه واحد؛ وإذا ضغطت بشدة بإصبع الإبهام، تدور المروحة في الاتجاه المعاكس عندما تعرض اللعبة على شخص يجهلها، يمكنك أن تنقل الضغط بين إصبعي الإبهام والسبابة خلسة لتعكس الدوران. ولا يُوجد حد للأسباب التي يُمكنك أن تعزو إليها تغيير الاتجاه، مثل تباين حدة الأشعة الكونية. ما هي آلية عمل اللعبة؟

الجواب: إذا لم تضغط على جانبي العصا المثقبة، فإنَّ الذبذبات تجعل المروحة تهتز وحسب. ولكن عندما تضغط على جانب واحد يعوق الضغط استجابة ذلك الجانب إلى الذبذبات وعدم تماثل استجابة الجانبين يُجبر الدبوس على الحركة عبر مسار بيضاوي، ثم يتسبب الاحتكاك بين المروحة والدبوس في جعل المروحة تدور في الاتجاه نفسه. وعندما تنقل الضغط إلى الجانب المقابل من العصا، يسير الدبوس في مسار إهليجي في الاتجاه المعاكس؛ ومِن ثَمَّ ينقلب دوران المروحة.

شكل 1-54: بند 1-161: تدور المروحة على طرف الدبوس بعد أن تهتز العصا.