الفيزياء

نبذة تعريفية عن العالم “روبرت بويل” وسبب حدوث فرقعة داخل السوط

2011 تجارب علمية الصوت والسمع

كريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

العالم روبرت بويل السوط الفيزياء

إن أول شخص اكتشف بأن الصوت يحتاج إلى وسط ينتقل من خلاله هو عالم الكيمياء الإيرلندي (روبرت بويل) (1927 – 1691).

وقد قام هذا العالم بوضع ساعة منبه في وضعية الرنين دال إناء زجاجي كبير/ ثم أفره الإناء من كل الهواء ببطء، وعندما أًبح الإناء مفرغاً من الهواء تماماً، اكتشف (بويل) أنه لم يعد بوسعه سماع رنين المنبّه.

 

فرقعة السَوْط

يتحرك السَوْط على شكل حركة موجية، تدفع فيها الموجات المتحركة على امتداد السوط طرفة النهائي فتنشأ عنها موجة صدمية تحدث بسبب اندفاع هواء نحو مقدمة الطرف النهائي للسوط.

وعندما تتحرك نهاية السوط بشكل أسرع مقارنة بالموجات الصوتية التي تسببها حركة السوط، نسمع صوت فرقعة عالية، وهذا يعني أن نهاية السوط قد بلغت درجة تجاوزت فيها سرعة الصوت.

وعندما تخترق نهاية السوط الصدمة الموجية، أو ما يسمى حاجز الصوت، يؤدي التفريغ المفاجئ للضغط إلى حدوث صوت الفرقعة، يطلق على هذا الصوت المدوي عبارة "اختراق جدار الصوت".

 

إن تغير الضغط النتائج عن اختراق نهاية السوط للموجة الصدمية ضئيل، وهو أشبه بالضغط المتغير الذي تشعر به عندما تنزل بعض الطوابق في المصعد، وبما أن التغيير يحصل على نحو سريع جداً، ستسمع صوت فرقعة.

لقد كان الصوت في الواقع أول مادة من صنع بشري تتحرك بسرعة تفوق سرعة الصوت، كما أن الفرقعة التي تصدر من البندقية ناتجة عن اختراق الرصاصة حاجز الصوت.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪العناكب تفكّر بشباكها، متحدّية مفاهيمنا عن الذكاء
قلم:    ديفيد روبسون
ترجمة: آية علي
هناك ذكاء غريب يعيش بيننا. تمتلك هذه المخلوقات نوعًا استثنائيا من الوعي يشمل عقولًا تتجاوز حجم أجسادها. ومع ذلك، وبفضل جهلنا وغرورنا، يكون دافعنا الفوري قتلها.
هذا ليس خيالا. فهذه الأدمغة الغريبة تختبئ بالفعل في ظلال منازلنا وحدائقنا: العناكب. لطالما افترضنا أنها، مثلها مثل العديد من اللافقاريات Invertebrates، تكاد تكون آليّة Automata، وتفتقر إلى حياة داخلية. ولكننا نكتشف الآن أن بعض العناكب ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪كتب صنعتني: أنتوني ديفيد
نتوني ديفيد @ProfTonyDavid رئيس قسم الطب النفسي في معهد الطب النفسي Institute of Psychiatry بجامعة كينغز كوليدج لندن King’s College London. وهو طبيب ممارس في مستشفيات مودسلي وبيثليم. وأحدث مؤلفاته كتاب إلى قعر الهاوية Into The Abyss 14.99 £، Oneworld.
عندما كنت في الثامنة أو التاسعة، كانت هناك سلسلة كاملة من كتب كيف ولماذا How And Why books التي تتضمن مواضيع مختلفة من العلوم والتاريخ. وكان كتاب كيف ولماذا عن روائع الجسم البشري How And Why ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هذه الجينات لا تكذب
دم راذرفورد AdamRutherford@ عالم الوراثيات وكاتب ومذيع. يقدم مجلة BBC Radio 4 الأسبوعية الرائدة داخل العلم Inside Science، ويشارك في عرض الحالات الغريبة لراذرفورد وفراي Curious Cases Of Rutherford & Fry مع الدكتورة هانا فراي Hannah Fry. أجرت المقابلة مساعدة تحرير BBC Science Focus  إيمي باريت Amy Barrett.
ما الذي دفعك إلى كتابة هذا الكتاب؟ تلتقي في هذا الكتاب ثلاثة أمور مهمة في حياتي الشخصية والمهنية. الأول هو أنني اختصاصي بعلم ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل شفرةُ الحلاقةِ المزودة بشفرات أكثر أفضل فعلاً؟
ولين رولي، عبر البريد الإلكتروني Colin Rowley, Via email
عندما تكون شفرة الحلاقة متعددة الشفرات ترفع الشفرة الأولى الشعر قليلاً وهي تقطعه. وقبل أن تتاح للشعر فرصة للعودة إلى داخل الجلد، تصله الشفرة التالية وتقطع مزيداً منه. وينتج من هذا حلاقة ليست في مستوى بشرتك فحسب، لكن في الواقع تحته قليلاً. ومن الطبيعي أن يخضع ذلك لقانون الإنتاجية المتناقصة Law of diminishing returns، لكن شفرة الحلاقة ذا الشفرات الإضافية توزع أيضاً ضغط خرطوشة الشفرة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪لماذا لا يفسد العسل؟
يري برايست، غرب ساسكس Terry Priest, West Sussex
يمكن أن يعمِّر العسل ويبقى صالحاً لآلاف السنين في أوعية مغلقة، وقد اكتُشف في مقابر فرعونية قديمة في مصر. ويكمن سرُّ هذا العمر الطويل في عملية صناعة عسل النحل. فالنحل يجمع الرحيق السكري من الأزهار وينقله إلى القفير. هنا، ينقل النحلُ الجامعُ الرحيقَ إلى النحلات الأخرى العاملة التي تشرب السائل وتعيد لفظه مراراً وتكراراً، لتقليل محتواه من الماء. وخلال هذه العملية يكسِّر الإنزيم الموجود في معدة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل يمكننا إنقاذ الحشرات؟
ارني تشيسترتون Marnie Chesterton هي مقدّمة برنامج هل يمكنني إنقاذ الحشرات؟ يمكن متابعة الحلقة من برنامج CrowdScience على bbcworldservice.com/crowdscience
انضممنا للعاملين في برنامج كراود ساينس CrowdScience علم التعهيد الجماعي في قناة BBC الإذاعية للإجابة عن أسئلتكم في موضوع واحد. يمكنكم الاستماع لبرنامج كراود ساينس مساء كل جمعة على قناة BBC الإذاعية، أو الاستماع عبر الانترنت على الرابط bbcworldservice.com/crowdscience
هل يمكن للحشرات ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪عفريت الماء
بدو عفاريت الماء Axolotls لطيفة بلا شك... وغريبة مع رؤوسها الصلعاء وعيونها الشبيهة بالأزرار وابتسامتها الغائرة. وبصرف النظر عن أجسادها المكتنزة وأطرافها القصيرة المضحكة، فإنها ترتدي بعض أغطية الرأس الصارخة حقّاً على شكل ستة خياشيم ريشية تحيط بوجوهها الطفولية البديعة. وينبع منظر عفاريت الماء غير العادي من حقيقة أنها تشبه شخصية بيتر بان الخرافية في المملكة الحيوانية. فهي لا تكبر على الإطلاق، لأنها تظل في المرحلة اليرقية Neotenous، وهذا يعني ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪لماذا نستمتع بمشاهدة الناس وهم يتقاتلون؟
يب جويت، إبسوم
منذ قديم الزمان والبشر يتنافسون ضد بعضهم البعض في أنشطة لها قيمة حقيقية بالنسبة إلى البقاء على قيد الحياة، سواء كان ذلك في التسابق على رمي الرماح أم المبارزة بالسيف أم الملاكمة أم المصارعة. وهذا مفهوم من وجهة نظر تطورية؛ لأن أولئك الذين صقلوا هذه المهارات كانت لديهم فرص أكبر للبقاء على قيد الحياة عندما خاضوا نزاعاً في العالم الحقيقي. ومشاهدة الألعاب القتالية مثل الملاكمة والمصارعة هي امتداد لتلك العادة، مع كل ما تحمله من ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪ماذا لو... حــظـــرنـــا الـصــــــيــــــد
لنص: هايلي بينيت Hayley Bennett رسوم: جيسون رايش Jason Raish
يأكل كل واحد منا في المتوسط أكثر من 20 كيلوغراماً من الأسماك سنويّاً. وفي جميع أنحاء العالم، بين عامي 1961 و2016، زاد استهلاك الأسماك بوتيرة أسرع من استهلاك اللحوم، ونما بمعدل ضعفي معدل نمو السكان. فقد استنفدت جميع هذه المطاعم السمكية مخزون الأسماك البحرية إلى درجة صار معها ثلث مخزون الأسماك العالمي ضحية الصيد الجائر Overfished؛ مما يعني أنه إذا واصلنا الصيد على المستويات ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪زُوَّار من نجوم أخرى
لدكتور ستيوارت كلارك Dr Stuart Clark @DrStuClark كاتب في علم الفلك. وأحدث مؤلفاته كتاب بعنوان الكون المجهول The Unknown Universe، 14.99 جنيه إسترليني، من WW Norton.
في عام 2017 تعرَّف علماء الفلك على مذنب من نظام شمسي مختلف تماماً يمرُّ عبر مجموعتنا الشمسية. واكتشفه تلسكوب بان-ستارز Pan-STARRS في مرصد هالياكالا Haleakala بهاواي، وأطلق عليه اسم أومواموا Oumuamua، وهي كلمة تعني المستكشِف بلغة أهل هاواي. وفي البداية، بدا كأنه كويكب إذ لا ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪مطاردة المذنبات
. ستيوارت كلارك
لقد قطعنا شوطاً طويلاً منذ أن ساد النظر إلى المذنبات على أنها مجرد أشباح غامضة تعبر السماء وتُنبئ بالكوارث والأمراض. لكننا الآن نفهم أن هذه الأجرام السماوية الغامضة هي كبسولات زمنية من عصر سابق من تاريخ المجموعة الشمسية. إذ يمكنها إخبارنا عن الأيام التي كانت فيها الكواكب في طور تشكلها. وقد تكشف المذنبات أيضاً عن بعض المكونات الكيميائية التي يحتمل أنها وُجدت في بدايات تكوين الأرض، ومن ثمَّ ربما أسهمت في نشأة الحياة. لذلك، ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪مكان سحري
ليكس كروتوسكي Aleks Krotoski اختصاصية علم النفس الاجتماعي، ومقدمة برنامج «الإنسان الرقمي» Digital Human على محطة BBC الإذاعية الرابعة.
الحدائق الترفيهية؟ أنا أعشقها. في غضون شهر أو نحو ذلك، ستفتح أفضل الحدائق الترفيهية في المملكة المتحدة أبوابها للموسم الجديد؛ فتفتننا بألعابها المبهجة المصممة بعناية. كالمعتاد، سأكون أول الداخلين إليها، وسأُجبر على تجربة العروض المسبقة، إلى أن أغوص فيها مثل تابع مستسلم طوعاً لمصيره. نعم، قد أكونُ من ... (قراءة المقال)
اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق