تسجيل الدخول

تسجيل

الديناميكا الهوائية للقطارات العابرة

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص246

2025-07-27

621

ينتج القطار فائق السرعة الذي يتحرك بسرعة 270 كيلومترا في الساعة أو أسرع، موجة ضغط أثناء اندفاعه في الهواء، فيُجبر الهواء على التدفق حول جانبي القطار وفوقه. ماذا يحدث عندما يسير القطار في نقق ؟ ماذا يحدث عندما يمر قطاران بالمواصفات نفسها متقاربين في اتجاهين متضادين؟ إذا مر قطار فائق السرعة أمام شخص يقف بالقُرب من خط السكة الحديدية (مثلما يمكن أن يحدث في محطة لا يتوقف فيها القطار)، هل سيكون هذا الشخص معرضًا للخطر ؟

الجواب: عندما يدخل قطار أحد الأنفاق مسرعًا، يُمكننا تبسيط الصورة إذا افترضنا أنَّ القطار ساكن وأن الهواء يتدفق مارا به بينما يُجبر الهواء على الاندفاع داخل المكان الضيق المحصور بين القطار وجدار النفق فإن سرعته تزداد قد يشعر المسافر داخل القطار بانخفاض هذا الضغط في أُذنيه؛ لأن الهواء المحبوس داخل الأذن يضغط إلى الخارج على طبلة الأذن. هذا الإحساس شبيه بما تشعر به عندما ترتفع بك الطائرة بسرعة.) عند مرور قطارين متجاورين يقلُّ أيضًا الضغط الموجود بينهما. وإذا كان القطاران داخل نفق، فمن الممكن أن ينخفض الضغط أكثر. في السابق، عندما كانت سرعة القطارات آخذة في الزيادة، كانت النوافذ تنخلع من القطارات أثناء مرورها في بعض الأحيان. وسواء أكان المرور في نفق أم في الهواء الطلق، فإن تدفق الهواء حول قطارين يقترب كل منهما من الآخر، ويمر أحدهما إلى جوار الآخر ثم يغادر أحدهما الآخر، إنما هو عملية معقدة وتتطلب محاكاة حاسوبية. رغم ذلك، فمن الممكن أن نستخدم توضيحا بسيطا لانخفاض الضغط. إن كل قطار يقاوم الهواء من المساحة الموجودة بينهما؛ ومن ثم ينخفض الضغط بسبب قلة الهواء.

وفي حالة مرور قطار فائق السرعة أمام شخص فإن موجة الضغط الصادرة عن مقدمة القطار وتدفق الهواء الشديد الاضطراب الناتج يمكن أن يُسقطا الشخص أرضًا، أو يُسقطاه نحو القطار أو على السكة الحديدية (وهو الاحتمال  أسوا).