أياً كان مجال دراستك العلمية؛ فإنك بالتأكيد مررت على هذا الاسم: برنولي

 

تجده في ميكانيكا الموائع، والفيزياء الطبية، والمعادلات التفاضلية، وغيرها..

 

ما لا تعرفه أن برنولي هذا ليس شخصًا واحدًا، وإنما هو اسم لعائلة من الرياضيين السويديين والتي أنجبت العديد من العلماء، إلا أن أشهرهم على الإطلاق ثلاثة:جاكوب، وجوهان، وابنه دانيال.

 

لكن موضوع حديثنا الآن هو دانيال، فهو صاحب المبدأ المعروف باسمه في ديناميكا الموائع؛ والذي على أساسه يتم تصميم أجنحة الطائرة لتمكنها من الطيران.
ينص مبدأ برنولي على أن ضغط السائل يقل بزيادة سرعته، هذا القانون يستخدمه الأطفال الصغار عندما يمسكون ورقة صغيرة بأيديهم وينفخون فوقها، فيفاجَؤون أن الورقة ترتفع لأعلى على عكس المتوقع، وعندما ينفخون الهواء بين ورقتين تتقارب الورقتان على عكس المتوقع أيضًا !!

ما يحدث هو أن الهواء أعلى الورقة يتحرك بسرعة بسبب نفخ الطفل فيه؛ وبالتالي يقل ضغطه بناءً على مبدأ برنولي.

بنفس الفكرة تصمم أجنحة الطائرة على أن يكون (مسار) الهواء فوق الجناح أكبر من مساره تحتها (بأن يكون الجناح مقوسًا من أعلى)، وعندما تصطدم حافة الجناح الأمامية بالهواء يتفرق الهواء إلى طبقات فوقه وطبقات تحته، هذه الطبقات يجب أن تصل إلى الحافة الخلفية في نفس الوقت (لأن الهواء غير قابل للانضغاط)، ولذلك تتحرك الطبقات العلوية بشكل أسرع، فيكون ضغطها أقل، بينما الهواء تحت الجناح بطيء وبالتالي ضغطه أعلى؛ مما يؤدي إلى أن ترتفع الطائرة لأعلى.

 

59

هناك عوامل أخرى بالتأكيد تساعد على قلة الضغط أسفل الجناح، منها أن الجناح يكون مائلاً للأمام (كما يميل الأطفال طائراتهم الورقية) ، ومنها أن تصل السرعة النسبية لحد معين (لذلك تسير الطائرة في مسار طويل على الأرض قبل أن تتمكن من الطيران).

***
لظاهرة برنولي تطبيقات أخرى كثيرة كلها لها علاقة بالموائع المتحركة. وسواء كان هذا المائع هو الهواء؛كما في حالة الطائرة، أو كما في حالة الأحبال الصوتية حيث يعمل سريان الهواء بينها إلى تقاربها مصدرة أصواتها المميزة. أو كان هذا المائع هو الدماء (في الأوعية الدموية) أو الماء في الأنابيب المختلفة.

***
لا يفوتنا قبل أن نترك عائلة برنولي أن نذكر أن القاعدة المعروفة في التفاضل باسم (ليبنتز) وهي التي تساعد على تحديد القيم غير المعينة (كصفر على صفر أو لانهاية على لانهاية) هي من بنات أفكار جوهان برنولي، وليست نظرية ليبتنز رغم أنها تنسب إليه..

 

ويقال أن سبب ذلك هو أن برنولي كان يدرس الرياضيات لليبنتز وكان ليبنتز من الأثرياء فطلب منه إذا توصل لنظرية جديدة أن يضعها باسمه مقابل مبلغ مالي، ووافق برنولي فنشرت هذه النظرية لأول مرة في كتاب ليبنتز في الرياضيات !!

هذا المقال يعبر عن رأي كاتبه ولا يعبر بالضرورة عن ساسة بوست

علامات

طيران, علوم
عرض التعليقات

(0 تعليق)

تحميل المزيد