فكر فيزيائيا 30 السهم والانبوبة

[HazemSakeek]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

لنفترض ان لدينا سهم طوله 10 امتار انطلق بسرعة كبيرة جدا تقارن بسرعة الضوء ليدخل في انبوبة طولها 10 امتار كما في الشكل الموضح ادناه

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/VB/sample30.gif

مع العلم انه تم قياس ابعاد السهم والانبوبة بدقة قبل اطلاق السهم، عندما كان السهم داخل الانبوبة اي من العبارات التالية يصف ما يحدث

(1) ينكمش السهم بحيث ان الانبوبة تغطي السهم بالكامل.

(2) تنكمش الانبوبة بحيث يمكن مشاهده طرفي السهم خارج من الانبوبة.

(3) ينكمش كلا من السهم والانبوبة بنفس المقدار ويمكن للانبوبة ان تخفي السهم بالكامل.

(4) من الممكن ان تحدث كل هذه المشاهدات.

بالطبع هذا الامر متعلق بالنظرية النسبية

اي الاجابات صحيحة ولماذا؟

تحياتي

[نواف الزويمل]

مرحبا دكتور

على أعتبار أن الامر متعلق بالنظرية النسبية

فجوابي هو أن كل الأحتمالات ممكنة (4)

فبالأمكان أنكماش السهم أو أنكماش الأنبوبة

\
\
\

تحياتي

[quantum]

السلام عليكم...

لدي اجابة مبدئية ولكنني اريد فرصة لقراءة ما تفضل به د. حازم من دروس في النسبية ...
اتمنى ان تنتظروني ...سأعود ان شاء الله

[HazemSakeek]

مرحبا نواف

وشكرا على الاجابة


مرحبا quantum

بالطبع الموضوع له علاقة بالنظرية النسبية وسوف ننتظر

تحياتي

[asd111]

(1) ينكمش السهم بحيث ان الانبوبة تغطي السهم بالكامل.

[أحمد شريف غانم]

بالنسبه للأنكماش فانه يتأثر به فقط الجسم المتحرك

وينكمش باتجاه الحركه ( محور الإكس)

وفي طبيعه الحال الماسوره تغطي السهم لأن طولهما متساوي

ولو كان طول السهم اطول من 10 متر بقليل اتوقع حدوث المشهد الثاني

والله أعلم

[المتفيزق]

كي يتسنى للأعضاء ان يجيبوا على المسألة يجب أن نحدد معنى الانكماش في الطول عند الحركة بسرعة عالية تقترب من سرعة الضوء... يعني الزمن الذي ينكمش هل ينكمش بالنسبة لي على المحور الساكن على الارض ام بالنسبة للمسافر الذي يسير بسرعة الضوء ؟؟؟ وكذلك الكتلة هل يقيس المشاهد على الارض ذلك المسافر أكثر ام اقل كتلة ؟؟؟ وأخيرا يأتي سؤالنا ... هل يكون الانكماش الذي هو باتجاه الحركة بالنسبة لي أم للمسافر ؟؟؟ بالنسبة للماسورة ام بالنسبة للسهم ؟؟؟
هذه هي المشكلة التي يسأل عنها الدكتور حازم ...
والباقي عند دكتورنا...

[HazemSakeek]

بالفعل هذا ما ابحث عنه في هذا السؤال عزيزي المتفيزق

بارك الله فيك

وننتظر المزيد من المشاركات

تحياتي

[عزام أبوصبحة]

طبعا لو كانت الانبوبة ساكنة بالنسبة لي وكان السهم متحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء ايضاً بالنسبة لي فان طوله سوف ينكمش ويبقى طول الماسورة كما هي
اتوقع رقم (1)

[asd4488]

اعتقد ان الجواب هو رقم واحد على اعتبار ان المراقب ثابت الذي هو انا

[أحمد شريف غانم]

اعتذر أخوتي ففي مشاركتي رقم 6

أخطأت في تحديد المشاهده

فقد قمت بتفسير الحاله 1 ووضعت حاله رقم 2

تحياتي

[علاء خياط]

اعتقد انه بما اننا نتحدث عن سرعة تساوي سرعة اضوء فانني الغي بذلك قيود المكان والزمان اللتين تقيدان النظرية الكلاسيكية وبما ان المراقب ساكن بالنسبة لما يحدث داخل الانبوبة فان المشهد الثالث هو الذي سيحدث في الغالب

[فراس الظاهر]

هذا الموضوع المرتبط في النسبية.........

الاجابة تكمن في الكلمة (النسبية)

نحن نعلم ان الجسم المتحرك بسعة عالية قريبة من الضوء يقل طولها مع محور الحركة.....

الان لدينا سهم وانبوبة و مشاهد

من المتحرك ومن الساكن ؟؟؟؟

اجابته مفتاح الحل

طبعا لكل شخص اجابته حسب ما اعتمده متحركا او ساكنا

يأتي الاول يقول : انا و الانبوبة ثابتين و السهم هو المتحرك........ اذا سينكمش السهم بالنسبة لنا ويدخل الانبوبة

ويختفي داخلها و يخرج ........... هذا جواب حسب افتراضه

يأتي الاخر ويقول انا و السهم ساكنان والانبوبة متحركة ......... اذا ستنكمش الانبوبة وتمر حول السهم و يظهر طرفاه

في لحظة معينة.............. هل هو مخطئ؟؟؟؟

ويأتي الاخر ويقول انا ساكن و الانبوبة و السهم متحركان ..... يحتمل حصول جميع الحالات






لنقل ان المشاهدين ثلاثة اشخاص

احدهم يركب على السهم.............. والاخر يركب على الانبوبة.......... و الاخر مشاهد خارجي

لكل شخص رأي

ونقول على اجابة كل واحد منهما

(((((( انها صحيحة بالنسبة له فقط ))))))))

[عزام أبوصبحة]

السلام عليكم
ولكن اخ فراس السؤال لم يكن غامض وهو عادي
السؤال لم يذكر معلومات عن السهم والمراقب وهذا يعني انهما ساكنان

[فراس الظاهر]

اهلا استاذ عزام

اجبت على السؤال باعتبار الامر نسبي بين المشاهدين

لتوضيح المعلومة ومن هو الذي يتقلص بالنسبة لمن ( اي توضيح كلمة النسبية )

ليس ان السؤال مبهم


تحياتي

[quantum]

السلام عليكم...
لا اخفي حيرتي الشديدة في الإجابة على هذا السؤال....بل اخجل من نفسي أحيانا لطريقة تفكيري في حل أي سؤال...اشكر د. حازم لسعة صدره...واشكره لانه أول أستاذ أحاول معه التفكير بصوت عال دون أن أخشى التعليق لأنني بالفعل ارغب في فهم الأمور بشكل صحيح...

لست واثقة من الإجابة ولكنني سأحاول...

• بما أن السهم يتحرك بسرعة تقارن بسرعة الضوء فسوف نتطرق هنا لنسبية الطول ونعلن عن الانكماش. هل هذا الانكماش حقيقي في السهم أم ظاهري للمشاهد في أي مكان؟ أقول بأنه ظاهري لان طوله قبل الانطلاق سيكون هو نفسه عندما ينتهي من رحلته.

• لم يذكر في السؤال أن الأنبوبة تتحرك ...إذن هي ثابتة...لكن هذا الثبات بالنسبة لمن؟ لكي نشاهد بالعين مثل هذا المثال لن تكون الأنبوبة في المريخ والمشاهد هنا على الأرض...إذن استطيع القول أنني سأكون مع الأنبوبة في أي مكان على سطح الأرض....إذا اتفقنا على إنها ثابتة مثلي ،هل يعني ذلك بأنني لابد أن أكون قادرا على تحديد طولها الحقيقي؟هنا سيظهر مفهوم المنظور وستتعلق المسألة بالبصريات أي كلما بعدت الأنبوبة عني ستكون اصغر في نظري مما هي عليه ولا يعني ذلك ان طولها الحقيقي سيتغير..

• بعد أن ذكرنا السهم والأنبوبة كلا على حدا...ماذا سيحدث عندما يدخل السهم في الأنبوبة؟
لو كان السهم يتحرك بسرعة عادية لن تحتاج الأنبوبة ان تتمدد لكي تغطي السهم بالكامل لأنهما في الحقيقة متساويان في الطول...فهل سيختلف الوضع عندما يتحرك السهم بسرعة الضوء؟ لن نختلف بان طول السهم سينكمش بالنسبة للمشاهد من قبل ان يدخل الأنبوبة ولنقل على سبيل المثال بأنه أصبح 6 امتار ولكن ليس الانكماش الظاهر سبب في كون الأنبوبة ستغطي السهم لأنهما يملكان الطول الحقيقي نفسه منذ البداية...

• اتذكر الان منظر السيارات وهي تسير في خط سريع...بالكاد استطيع أن أميز شكلها ...فكيف لو كانت تسير بسرعة تقارب سرعة الضوء؟ اعتقد بانني حين سأشاهد السهم ينطلق بسرعة الضوء لن أميز لحظة الدخول من الخروج وكأنني أراهما في نفس اللحظة كما يحدث مع الضوء وهنا أميل للقول بان
2) )تنكمش الانبوبة بحيث يمكن مشاهده طرفي السهم خارج من الانبوبة.
مع ان ذكر الانكماش للانبوبة يجعلني اتراجع عن ذلك..

[عبدالله wrwr]

1) ينكمش السهم بحيث ان الانبوبة تغطي السهم بالكامل
هو الجواب الصحيح
لان النظريه النسبيه تتحدث عن الاجسام التي تقترب سرعتها من سرعة الضوء
وهنا الطول للسهم سوف ينكمش في المحور السيني حسب القانونL=L../gama
حيث ان gamaهو معامل النسبيه و L..هو الطول الاصلي
اذا الجواب الاول صحيح
وبشرط ان تكون الماسوره ثابته

[HazemSakeek]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شكرا لكل من شارك في هذا السؤال وبالفعل النظرية النسبية دائما تحظى باقبال جماهيري منقطع النظير

كل اجاباتكم صحيحة

لان كل شخص ينظر للموضوع من محور اسناد محدد وبالتالي يجد ان قياساته تعتمد على مشاهداته من خلال محور اسناده

ولذلك فان الاجابة رقم 4 تشمل جميع الاجابات


فمثلا لو اعتبرنا ان المراقب ثابت بالنسبة للانبوبة فانه سوف يجد ان السهم اقل من طوله الاصلي الذي كان عليه وهو في حالة سكون وبالتالي فانه سيجد ان الانبوبة تحتوي السهم بالكامل

اما اذا اعتبرنا ان المراقب ثابت بالنسبة للسهم اي انه يتحرك بنفس سرعة السهم او انه في محور اسناد السهم فان سوف يلاحظ ان طول الانبوبة اقل من طولها وهي في حالة سكون بالنسبة له ولذلك فان السهم سوف يظهر طرفيه من الانبوبة في لحظة معينة

اما اذا افترضنا ان المراقب يتحرك بين السهم والانبوبة بسرعة تبلغ نصف سرعة السهم وفي اتجاهه وعليه فان كلا من السهم والانبوبة تتحركان بنفس السرعة (بالنسبة للمراقب) ولذلك فان المراقب سوف يجد ان السهم والانبوبة اقل من طولهما الاصلي وان السهم بالكاد سوف يختفي داخل الانبوبة

اذا ان الامر نسبي وكل مراقب محق في قياساته بالنسبة لمحور اسناده

هذه هي النظرية النسبية

مرة اخرى شكرا لكم ومرحبا باي استفسارات او توضيحات بالخصوص

وإلى اللقاء في سؤال اخر من اسئلة فكر فيزئياً

.
.
.