ما الذي يحدث لقطرة ماء مثل نقطة المطر عندما تصطدم بسطح أفقي صلب أو بركة ماء؟ لماذا تتناثر بعض القطرات (أي تُلقي أجزاء منها لأعلى وللخارج ولا يتناثر البعض الآخر؟

عند نزول قطرة دم أو قذفه من ضحية في مسرح الجريمة يحتاج الباحث الجنائي إلى تحديد سرعة وحجم القطرة من البقعة التي تركتها على السطح. ومن الصعوبات المتأصلة في هذا الأمر أن حجم البقعة يعتمد على كل من سرعة وحجم القطرة؛ أي إن البقعة كبيرة الحجم قد تكون ناتجة عن قطرة صغيرة ذات سرعة عالية أو عن قطرة كبيرة ذات سرعة منخفضة هل توجد طريقة لتحليل بقعة الدم! للكشف عن هذه المعلومة؟ تخيل ماذا سيفعل ( شيرلوك هولمز).

الجواب: «السطح الصلب»: وفقا للظروف، فإنه عند اصطدام القطرة بسطح صلب يمكن أن تتناثر، أو أن تتمدد لتغطي (تبلل) السطح دون تناثر، أو أن ترتد أولا ثم تتناثر أو تتمدد في حالة التناثر، تُكوّن القطرة طبقة ضحلة ذات «تاج» (حافة مرتفعة) تقذف على الأرجح قطرات صغيرة أثناء نزولها. وتتكون القطرات الصغيرة؛ لأن الحافة أصبحت غير مستقرة أثناء تباطؤ حركتها الخارجية تسيطر إحدى الأمواج التي تميل للتكون على الحافة في هذه المرحلة، وتكون نقاطها العليا نتوءات أو أصابع يمكن أن تنقصم لتكون نقاطا. وفي الغالب يمكن رؤية الأصابع في النسق الذي يتركه الرذاذ. والطول الموجي الذي يُهيمن على عدم الاستقرار يُساوي تقريبا محيط النسق مقسوما على عدد الأصابع الموجودة في هذا النسق «السطح المائي»: يمكن للنقطة التي اصطدمت بسطح مائي أن تتناثر أو أن تمتزج بالسطح أو أن تطفو فوقه. لا يمكن أن يحدث الطفو الذي ناقشناه في البند السابق إلا إذا سقطت القطرة من مسافة قصيرة. وأما بالنسبة للسقوط من مسافة أعلى، فإن القطرة تحدث عادةً فوهة نصف كروية في سطح الماء ثم تكون تاجا حول حدود الفوهة. ومع انحسار التاج وتراجعه إلى الفوهة، فإن التدفق الداخلي السريع يلقي الماء للأعلى في نافورة مركزية. وقد تُسقط النافورة قطرةً أو أكثر أثناء وصولها لأعلى ارتفاع. وفي النهاية تنحسر النافورة وينتهي التناثر.

في بعض الحالات سوف ينغلق التاج على نفسه مكونا قُبة، وسوف تحاصر أي نافورة مركزية في الداخل دون رؤيتها. وإذا ضربت القطرة الماء دون أن تُحدث تاجا فسوف تُحدث دوامات مُتَّجهة لأسفل تُشبه في شكلها الكعكة الأفقية؛ فيدور الماء لأسفل في داخل الكعكة ولأعلى خارجها. يمكن لإضافة ألوان الطعام في القطرة أن تجعل الدوامة مرئية. والقطرة التي طرحتها نافورة مركزية يمكنها أيضًا تكوين دوامة. تكون النافورة المركزية في طبقة الماء الرقيقة أكثر وضوحًا؛ لأن الحد الصلب السفلي يجعل التاج يتحول بمزيد من القوة إلى النافورة المركزية. أما أعلى ارتفاع للنافورة فيحدث عندما يكون عُمق طبقة الماء مساويا لنصف قطر الفوهة التي أحدثتها القطرة. (ومن المفاجئ أنه عند إزالة الهواء الموجود فوق طبقة الماء أو وجود غاز أخف بدلا منه، يمكن أن يختفي التناثر). والقطرات الساقطة على الماء في سلسلة سريعة يُمكن أن ترتد عن الماء؛ لأنه بعد نزول القطرات الأولى القليلة تصطدم القطرات اللاحقة بالحفرة في الوقت الذي يبدأ فيه الماء في الصعود لأعلى لإعادة ملء الحفرة. ولذلك، فأي من القطرات اللاحقة يمكن أن يلقى لأعلى ببساطة. يمكن أن تتعرض قطرات الشمع الذائب الساقطة على سطح معدني أملس إلى نوع التناثر نفسه الذي تتعرض له قطرات الماء، لكنها سوف تتجمد في المراحل النهائية.

تصبح الأنماط الأخيرة جذابة عندما تُسقط نتوءات أو تيجان المحيط قطرات صغيرة لأن هذه القطرات المتجمدة تبقى مُحيطة بمنطقة التناثر الرئيسية. قطرات المعدن المذاب الساقطة على سطح معدني مسطح يُمكن أيضًا أن تتجمد مكونة أشكالاً مثيرة، إلا أن هذه القطرات تخضع لعملية «تَسَطَّح» بدلا من عملية (التناثر) ؛ لأنها تنتشر على السطح المستوي وتظهر الأصابع على طول المحيط تنفصل بعض الأصابع في صورة قطرات معدنية منعزلة. وزيادة خشونة السطح تُقلّل عادةً عدد الأصابع وتزيد عرضها. ومن أجل تحديد سرعة وحجم قطرة الدم السائلة من ضحية في إحدى الجرائم يحتاج الطبيب الشرعي إلى فحص حجم البقعة وكذلك عدد الأصابع الموجودة حول المحيط. تسفر السرعة العالية عن عدد أصابع أكبر. إلا أن ما يجعل عملية التحليل صعبة هو طبيعة السطح الذي اصطدمت به القطرة؛ فالسطح الخشن يجعل الأصابع تتداخل ويُقلّل حجم البقعة. ولذلك يتطلب الأمر عملا تجريبيا مكثفا لتسجيل خصائص بقع الدم على أنواع الأسطح الشائعة من الخرسانية إلى الورقية وحتى الزجاجية. وبدلا من ذلك، عند العثور على بقع الدم في مسرح الجريمة لا بد من أخذ عينة من السطح الصلب الملطخ بالبقع إلى المختبر مرةً أخرى حيث يمكن تحليل تجارب تستخدم قطرات دم معروفة الحجم وارتفاع السقوط على ذلك السطح.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم بين الحرمين الشريفين ينفذ حملات مكثفة لتنظيف الشوارع المحيطة بالعتبة العباسية المقدسة

عبر مفارزه الميدانية.. مستشفى الكفيل يقدّم خدماته الطبّية والإسعافات الأولية لزائري الأربعين

بحضور متوليها الشرعي.. العتبة العباسية المقدسة تقيم مجلس عزاء بذكرى شهادة الإمام الرضا (عليه السلام)

الأمين العام للعتبة العباسية المقدسة يتفقد خدمات قسم المضيف لزائري الأربعين

المزيد

الآخبار الصحية

قد يؤدي إلى فشل القلب.. تحذير من مسكن آلام يستعمله الملايين

هل الجري يساعد على فقدان الوزن؟.. إليك ما يقوله الخبراء

ماذا يحدث لجسمك عند شرب عصير البطيخ بانتظام؟

علماء يكتشفون أن نقص عنصر غذائي "شائع" قد يسبب الزهايمر

المزيد

الآخبار التكنلوجية

المعادن الحيوية قد تنضب خلال 10 سنوات.. دراسة صادمة ؟

"إنستغرام" يستنسخ خاصية شائعة من منافسه "سناب شات"

رواد فضاء يغادرون محطة الفضاء الدولية بعد مهمة استمرت 5 أشهر

"كريساليس".. سفينة فضائية ستسافر بالبشر إلى أعماق النجوم ؟!

المزيد

مواضيع ذات صلة

تقارب القاربين

رمي الرمح

رمي القرص

تساقط الصخور

الفقاعات الزائفة

رفع الأرز بالعصا

أشكال فقاقيع الصابون

مسارات االفقاعات

النوافير النابضة

الأعلام والأشرطة المرفرفة

تساقط قطرات الماء

النوافير المرفرفة والشلالات القارعة