لماذا يستطيع النمل حمل أشياء أثقل بكثير منه؟
يرجع السبب في قدرة النمل على رفع أوزان ثقيلة إلى المفهوم الفيزيائي المعروف بالتدريج .Scaling ليست عضلات النمل أقوى من عضلات الإنسان، لكن صغر حجمها هو ما يمنحها تميزها. يمكن للنمل أن يرفع كل هذا الوزن بسبب النسبة بين حجم الجسم وكتلته؛ يعني صغر حجمها أن كتلة أجسادها ضئيلة، فيما تكون نسبة العضلات من كتلتها عالية جداً.
ونتيجة لذلك، يمكنها رفع أوزان أكبر بعدة مرات من وزن أجسادها. بالمقارنة، للأفيال حجم هائل لكن نسبة العضلات من كتلتها منخفضة جداً. على الرغم من قدرتها على رفع أوزان مذهلة، إلا أنها لا تستطيع رفع أو تحمّل وزن أجسادها. فقد استخدم البشر قوانين الفيزياء لصالحنا، فنحن نستخدم الرافعات والمكونات الهيدروليكية لتمكيننا من الرفع بمثل قوة النمل.
نيل غودشايلد
هل سنغير كتلة كوكبنا باستخراج كل النفط فيه؟نحن بالفعل نعيد توزيع الكتلة حول كوكب الأرض، لكن الإجمالي يظل كما هو. تتغير كتلة الأرض بشكل طفيف بمرور الزمن بسبب فقدان الغلاف الجوي والإضافات من النيازك، لكنها تغيرات لا تذكر. إذا زادت الكتلة بشكل كبير، سينخفض نصف قطرنا المداري حول الشمس، فتتسارع حركة الكوكب وتكون السنة أقصر. لكن على الرغم من أن كتلة الأرض لا تتغير، إلا أن إعادة توزيعها قد تغير طول اليوم. الزخم الزاوي Angular momentum هو حاصل ضرب معدل دوران الجسم في مسافة كتلته عن محوره، ويعني حفظ الزخم الزاوي أنه يجب أن يظل ثابتاً في معظم الأوقات. يعني هذا أنه إذا ابتعدت الكتلة أكثر عن مركز الأرض، فيجب أن يتباطأ معدل الدوران، مما يزيد من طول اليوم. تقرّب الزلازل الكتلة إلى المركز أكثر، مما يسرّع وتيرة الدوران ويقصّر اليوم. فقد صرحت وكالة ناسا بأن زلزال تشيلي الهائل الذي بلغت قوته 8.8 درجة في عام 2010 اختصر اليوم بمقدار 1.26 ميكروثانية فعلية- أي 0.00000126 ثانية.
بيتر ويبر
كيف يعمل المكبح اليدوي؟
المكبح اليدوي Handbrake في السيارة هو الرافعة المؤدية إلى منظومة كبح ميكانيكية بالكامل، والتي تتخطى المنظومة الهيدروليكية الأساسية في حال فشلها. عند تعشيق المكبح اليدوي، يمر كبل المكبح عبر رافعة وسيطة لزيادة قوة السحب؛ ثم تقسم هذه القوة بالتساوي بين المكابح بواسطة مُعادل .Equaliser
عادة ما تضاف رافعة ميكانيكية إلى المكابح القرصية أو أسطوانة الموجودة في السيارة. في المكابح الأسطوانة، يمتد كبل فرملة اليد مباشرة إلى الرافعة الموجودة في نعل المكابح. في مكابح القرص، تضاف رافعة إضافية ومفتاح لولبي إلى مكبس الفرجار الموجود. عندما تُسحب فرملة اليد، فإن الرافعة تدفع المفتاح اللولبي ضد المكبس، والذي عادة ما ينشط بواسطة نظام دواسة القدم الهيدروليكي.
جافين وينتون
من اخترع الهاتف النقال؟
يعود الفضل في اختراع أول هاتف محمول باليد إلى الدكتور مارتن كوبر Martin Cooper وفريقه في شركة موتورولا في أبريل 1973. أجرى أول مكالمة إلى منافسة المخترع جويل إنغل Joel Engel في مختبرات بيل، والذي كان يسابق الزمن بدوره لاختراع أول هاتف نقال. قبل هذا الوقت، كانت الهواتف الراديوية متوفرة على متن السفن وفي السيارات. ومع ذلك، كان هاتف كوبر هو أول هاتف حديث نقال حقاً. كان الهاتف يزن نحو 2 كغم وكان عمر البطارية 20 دقيقة فقط. وفقاً لكوبر، لم يكن هذا مهماً لأنك لم تكن تستطيع حمل الهاتف لفترة طويلة!
كين بول
لماذا لم يعد بلوتو يصنّف ككوكب؟منذ عام 2006، صنف الاتحاد الفلكي الدولي بلوتو على أنه كوكب قزم. في العقود الأخيرة، مكّنت التلسكوبات القوية علماء الفلك من اكتشاف العديد من الأجرام بحجم بلوتو خارج مدار نبتون، وربما يكون هناك الكثير منها. علينا إما أن نوسّع قائمة الكواكب أو أن الوقت قد حان للتوصل إلى تعريف رسمي لما يمكن اعتباره كوكباً. بعد نقاش حاد، وافقت اللجنة الدولية على شرط هو أن يكون الكوكب هو أكبر جرم في جواره المداري. يقع بلوتو والأجرام المكتشفة حديثاً جميعها في الجوار نفسه، ولذلك استُبعد.
هارييت ديفيس
لماذا يُغشى علينا؟
الإغماء، أو ”الغشى“،Syncope هو فقدان مؤقت للوعي بسبب نقص الأكسجين الواصل إلى الدماغ. وعادة ما يسبقه دوخة وغثيان وتعرق وتغيّم الرؤية. فالسبب الأكثر شيوعاً هو التحفيز المفرط للعصب المبهم ،Vagus nerve وتشمل المحفزات المحتملة لهذا الإجهاد الشديد والألم، والوقوف لفترات طويلة أو التعرض لأمر مزعج. وفي بعض الأحيان، قد تنتج استجابة مماثلة عن السعال الشديد وممارسة الرياضة وحتى التبول.
يؤدي التحفيز المفرط للعصب المبهم إلى تمدد الأوعية الدموية بالجسم وانخفاض معدل ضربات القلب. يعني هذان التغيران معاً أن يجد الجسم صعوبة في ضخ الدم إلى الدماغ ضد الجاذبية. يعني نقص تدفق الدم إلى الدماغ ألا يوجد لديه أكسجين يكفي لكي يعمل بشكل صحيح، فتحدث نوبة من الإغماء. بعد فترة وجيزة من الإغماء، يستعاد تدفق الدم إلى الدماغ وتعود وظائف الدماغ طبيعية مرة أخرى. قد يؤدي النزف الشديد وداء السكري وبعض الأدوية وانخفاض ضغط الدم إلى تقليل تدفق الدم إلى الدماغ، مما يتسبب في نقص الأكسجين والإغماء.
هايلي لويس
