اللغز الأول
عندما نقلب إناء به هواء ساخن على صحن يوجد به قليل من الماء(نضع الطرف المفتوح من الإناء على الصحن)، نلاحظ أن الإناء يشفط تدريجيا الماء المتواجد بهذا الصحن.
فما هو التفسير الفيزيائي لذلك؟
اللغز الثاني
اثناء انتقال دراجة فوق مستوى افقي بسرعة ثابتة،نلاحظ( الملاحظ مرتبط بسطح الأرض) أن النقطة العليا من العجلة تتحرك بسرعة أكبر مقارنة مع النقطة السفلى للعجلة.
إلى ماذا يعزى ذلك؟
اللغز الثالث
اجلس بصورة معتدلة كما يجلس الطفل في الصورة أسفله، دون أن تدفع قدميك تحت الكرسي، و حاول أن تنهض مع المحافظة على وضع القدمين كما في الشكل و عدم الانحناء إلى الأمام.
إنك لن تستطيع النهوض مهما حاولت.
فما مصدر هذا العجز؟
اللغز الرابع
نعلم أن وزن جسم يصغر تدريجيا كلما ارتفع في الجو باعتبار :
g=g0.R2/d2
d: بعد مركز الجسم عن مركز الأرض.
R: شعاع الأرض.
وبناء على هذه العلاقة يمكن للبعض أن يتنبأ بأن الوزن يزداد كلما نزلنا داخل الكرة الأرضية نحو مركزها لأن المسافة d تصغر و بالتالي شدة الثقالة g تزداد.
و هذا تنبؤ خاطئ لأن شدة الثقالة تنقص كذلك كلما نزلنا تحت سطح الأرض نحو مركزها.
كيف ذلك؟
اللغز الخامس
لماذا تمتاز الدبابات و العربات المجنزرة بالسير فوق تربة رخوة و الرمال عكس السيارات و الشاحنات العادية؟
اللغز السادس
لنضع إناء مملوء إلى حافته بالماء، على إحدى كفتي ميزان، و على الكفة الثانية إناء مماثلا مملوء بالماء إلى حافته أيضا، و فيه قطعة خشب طافية.
1-أيهما أثقل من الآخر يا ترى؟
2-أيهما أثقل في حالة استبدال قطعة الخشب بقطعة حديد مغمورة في قعر الإناء الثاني؟
حل اللغز
بسم الله الرحمان الرحيم
اللغز الأول
الهواء الساخن يشغل جحما كبيرا وعند تماسه مع الماء البارد يتقلص حجمه مخلفا فراغا داخل الإناء (انعدام الضغط ) والمجموعة اصبحت معزولة بعد ربط الإناء بالصحن بعد ذلك الماء ينجذب نحو الأعلى لملء الفراغ مثل تجربة النافورة خلال ذوبان غاز كلور الهيدروجين في الماء
اللغز الثاني
اثناء انتقال دراجة فوق مستوى افقي بسرعة ثابتة،نلاحظ( الملاحظ مرتبط بسطح الأرض) أن النقطة العليا من العجلة تتحرك بسرعة أكبر مقارنة مع النقطة السفلى للعجلة.
إلى ماذا يعزى ذلك؟
يعزى ذلك للجسم المرجعي الذي تقارن به حركة العجلة
النقطة السفلى تتم مقارة حركتها بالنسبة لسطح الأرض وهي مواضع متنقلة غير ثابتة بينما النقط العليا تتم مشاهدة الحركة مباشرة دون استعمال جسم مرجعي.
اللغز الثالث
اجلس بصورة معتدلة كما يجلس الطفل في الصورة أسفله، دون أن تدفع قدميك تحت الكرسي، و حاول أن تنهض مع المحافظة على وضع القدمين كما في الشكل و عدم الانحناء إلى الأمام.
إنك لن تستطيع النهوض مهما حاولت.
فما مصدر هذا العجز؟
هناك قوتان القوة الناتجة عن وزن الطفل منطبقة في مركزقصوره وقوة مطبقة من طرف سطح القدمين على الارض وهي قوة رأسية موجهة نحو الاسفل .
لا يمكن الوقوف بالوضع المذكور لان محور الدوران الوحيد يوجد على مستوى الركبتين .وعزم هذه القوة الأخيرة منعدم لان خط تأثيرها يتقاطع مع محور الدوران .بينما عزم وزن الجسم يساوي جدء الوزن والمساقة المساوية لطول ساقي الطفل تقريبا إذا اعتبرنا كمنحى للدوران منحى دوران عقارب الساعة.
اللغز الرابع
أقترح الحل التالي :
تغير شدة الثقالة داخل الأرض .
عندما يدخل جسم داخل الأرض ، الثقالة تتبع قانونا مختلفا . إذا اعتبرنا جزيئة داخل الأٍرض ، فإن جميع النقط المادية للكرة الأرضية الموجودة فوقها تجذبها نحو سطح الأٍرض ، بينما النقط السفلى من الأٍرض تجذبها نحو مركز الأرض بحيث لا تصبح منجذبة نحو مركز الأرض سوى بالفرق بين القوتين السابقتين ، وبذلك تتناقص الجاذبية تدريجيا انطلاقا من سطح الأرض وعند مركز الأرض تنعدم قوة الجاذبية .
باعتبار أن الأرض كروية الشكل و متجانسة، و بتطبيق مبرهنة كوص، نجد أن تغير مجال الثقالة(باعتباره يساوي مجال التجاذب) بدلالة المسافة r ( المسافة الفاصلة بين مركز الأرض و النقطة التي نحدد فيها مجال الثقالة) يتغير وفق المنحنى التالي:
