WEBVTT

00:00:07.014 --> 00:00:09.948
قال أحد المشاهير
اليونانيين القدماء ذات مرة،

00:00:09.948 --> 00:00:14.233
أعطني مكانًا أستطيع الوقوف فيه 
وسوف أحرك الأرض

00:00:14.233 --> 00:00:18.354
ولكن هذه لم تكن بعض الإدعائات الخرافية 
لتحقيق شيء مستحيل.

00:00:18.354 --> 00:00:20.779
هذه نظرية أرشميدس الرياضية

00:00:20.779 --> 00:00:25.311
والتي تصف أساسيات مبدأ الرافعة.

00:00:25.311 --> 00:00:29.216
فكرة أن الشخص يستطيع أن يحرك مقدار 
أكبر بكثير من وزنه

00:00:29.216 --> 00:00:31.099
تبدو كأنها مثل السحر،

00:00:31.099 --> 00:00:34.807
ولكن الحقيقة أنك تراها كل يوم في الحياة.

00:00:34.807 --> 00:00:37.588
ومن أفضل الأمثلة التي تستطيع أن تدركها

00:00:37.588 --> 00:00:39.756
من ألعاب الطفولة:

00:00:39.756 --> 00:00:42.399
الأرجوحة.

00:00:42.399 --> 00:00:45.339
لنفرض أنك أنت وصديقك قررتما أن تركباها.

00:00:45.339 --> 00:00:47.350
إذا كان وزنكما متساويان،

00:00:47.350 --> 00:00:50.569
يمكنك أن تتأرجح من الأعلى إلى الأسفل
بسهولة.

00:00:50.569 --> 00:00:54.011
ولكن ماذا يحدث إذا كان وزن صديقك 
أكبر من وزنك؟

00:00:54.011 --> 00:00:56.407
سوف تعلق في الهواء في الأعلى.

00:00:56.407 --> 00:00:59.489
لحسن الحظ أنت على الأغلب تعلم مايجب فعله.

00:00:59.489 --> 00:01:03.867
قم بالتراجع وستنزل إلى الأسفل.

00:01:03.867 --> 00:01:05.946
هذا يبدو سهل وبديهي،

00:01:05.946 --> 00:01:10.292
ولكن ماتفعله في الحقيقة، هو إنك ترفع الوزن
عن طريق الرافعة

00:01:10.292 --> 00:01:12.431
غير ذلك فأنت لن تستطيع حمله.

00:01:12.431 --> 00:01:16.292
هذه الرافعة هي إحدى الأنواع المسماة
بالآلات البسيطة،

00:01:16.292 --> 00:01:20.931
جهاز بسيط تستطيع من خلاله تقليل كمية
الطاقة اللازمة للعملية

00:01:20.931 --> 00:01:24.314
وذلك بتطبيق قانون أساسي 
في الفيزياء.

00:01:24.314 --> 00:01:26.402
لنلقي نظرة عن كيفية عملها.

00:01:26.402 --> 00:01:30.272
كل رافعة تتألف من ثلاث مكونات أساسية:

00:01:30.272 --> 00:01:34.391
ذراع الجهد، وذراع المقاومة،
ونقطة الارتكاز.

00:01:34.391 --> 00:01:37.700
في هذه الحالة
وزنك هو الجهد المطبق،

00:01:37.700 --> 00:01:41.257
في حال أن وزن صديقك هو القوة المقاومة.

00:01:41.257 --> 00:01:45.359
ما اكتشفه أرشميدس هو إنه هناك ثلاث 
علاقات مهمة

00:01:45.359 --> 00:01:50.834
بين مقادير تلك الجهود المطبقة وبين
بعدها عن نقطة الارتكاز.

00:01:50.834 --> 00:01:52.372
الرافعة تكون متوازنة عندما

00:01:52.372 --> 00:01:56.179
يكون الجهد المطبق وطول زراع الجهد المطبق

00:01:56.179 --> 00:02:01.820
تساوي جهد المقاومة وزراع جهد المقاومة.

00:02:01.820 --> 00:02:05.063
هذه تعتمد عل إحدى النظريات الأساسية
في الفيزياء،

00:02:05.063 --> 00:02:11.677
والتي تنص أن العمل يقاس بالجول
ويساوي القوة المطبقة ضرب الزراع.

00:02:11.677 --> 00:02:15.633
الرافعة لا تستطيع تقليل العمل اللازم
لرفع ثقل معين،

00:02:15.633 --> 00:02:18.275
ولكن نستطيع المساومة.

00:02:18.275 --> 00:02:22.800
من خلال زيادة طول الزراع
نستطيع تقليل الجهد المطبق.

00:02:22.800 --> 00:02:25.937
بدلًا من أن تحمل الوزن بشكل مباشر،

00:02:25.937 --> 00:02:29.689
الرافعة تقوم بتسهيل المهمة
بتفريق الوزن

00:02:29.689 --> 00:02:34.057
بين زراع الجهد المطبق وزراع المقاومة.

00:02:34.057 --> 00:02:37.412
فإذا كان وزن صديقك ضعفي وزنك،

00:02:37.412 --> 00:02:42.469
يجب عليك أن تجلس أبعد بمرتين منه
من المركز لكي تستطيع حمله.

00:02:42.469 --> 00:02:47.154
وإذا كانت شقيقته تملك وزن 
ربع وزنك،

00:02:47.154 --> 00:02:51.283
ستستطيع حملك بالجلوس أبعد منك 
بأربع مرات.

00:02:51.283 --> 00:02:56.445
قد تكون الأرجوحة ممتعة، لكن
الفوائد التي نحصل عليها باستخدامها

00:02:56.445 --> 00:02:59.179
أكثر إثارة ودهشة من ذلك.

00:02:59.179 --> 00:03:03.373
باستخدام رافعة كبيرة
تستطيع حمل أشياء ثقيلة بالفعل.

00:03:03.373 --> 00:03:07.871
شخص يزن 150 باوند 
أي 68 كيلوجرام،

00:03:07.871 --> 00:03:13.650
يستطيع حمل سيارة صغيرة باستخدام
ذراع طوله 3.7 متر،

00:03:13.650 --> 00:03:19.326
أو 10 متر لرفع كتلة وزنها 
2.5 طن،

00:03:19.326 --> 00:03:22.142
مثل الذراع التي استخدمت في بناء
الأهرامات.

00:03:22.142 --> 00:03:26.640
إذا كنت تريد رفع برج إيفل،
سوف تحتاج لذراع طويلة جدًا،

00:03:26.640 --> 00:03:29.870
حوالي 40.6 كيلو متر.

00:03:29.870 --> 00:03:32.504
ماذا عن مقولة أرشميدس الشهيرة؟

00:03:32.504 --> 00:03:35.417
بالتأكيد، نظريًا هذا الكلام صحيح.

00:03:35.417 --> 00:03:39.771
وزن الأرض 6 × 10^24 كيلو جرام،

00:03:39.771 --> 00:03:45.172
والقمر يبعد حوالي 384.400 كيلو متر

00:03:45.172 --> 00:03:47.456
والذي يمكن أن يكون نقطة ارتكاز ممتازة.

00:03:47.456 --> 00:03:49.847
لذا كل ماتحتاجه لرفع الأرض

00:03:49.847 --> 00:03:54.239
رافعة طولها حوالي ترليون سنة ضوئية،

00:03:54.239 --> 00:03:59.621
1.5 بليوون ضعف بعد مجرة أندروميدا.

00:03:59.621 --> 00:04:03.197
وبالطبع مكان لتستطيع الوقوف عليه.

00:04:03.197 --> 00:04:05.293
إذًا مجرد آلة بسيطة،

00:04:05.293 --> 00:04:08.407
العتلة تستطيع عمل كثير من الأشياء الرائعة.

00:04:08.407 --> 00:04:12.332
والمبدأ الرئيسي للرافعة
وبعض الآلات البسيطة

00:04:12.332 --> 00:04:15.842
موجودة حولنا في كل الأماكن

00:04:15.842 --> 00:04:21.380
لذلك نحن وبعض الحيوانات 
زادت فرصتنا للنجاة،

00:04:21.380 --> 00:04:23.821
أو لتجعل حياتنا بسيطة.

00:04:23.821 --> 00:04:27.435
في النهاية، المبادئ الرياضية وراء
هذه الآلات

00:04:27.435 --> 00:04:29.526
تجعل عالمنا يستمر.