იაკოვ პერელმანი | სახალისო ფიზიკა

4.9. “სასწაულიცაა და არც არის”

“მარადი” ძრავას უსასოო აკვიატებამ მრავალი ადამიანი გააუბედურა. მე ვიცნობდი ერთ მუშას, რომელიც მთელ თავის შემოსავალს და დანაზოგებს ხარჯავდა “მარადი” ძრავას მოდელების დამზადებაზე და ამის გამო კაცი სრულიად გაღატაკდა. იგი თავისი განუხორციელებელი იდეის მსხვერპლი გახდა. ნახევრად შიშველი, მუდამ მშიერი, იგი ყველასა სთხოვდა მიეცათ მისთვის სახსრები “საბოლოო მოდელის” ასაგებად, რომელიც უკვე “უსათუოდ იმოძრავებდა”. პირდაპირ სავალალო იყო, რომ ეს კიცი ამდენ გაჭირვებას იტანდა მხოლოდ და მხოლოდ იმის გამო, რომ ფიზიკის ელემენტარულ საფუძვლებს კარგად არ იცნობდა.

საყურადღებოა, რომ, თუ "მარადი" ძრავას ძებნა ყოველთვის უნაყოფო იყო ხოლმე, პირიქით, მისი შეუძებლობის ღრმა გაგებას ხშირად სასარგებლო აღმოჩენები მოჰყოლია.

fig052
ნახ. 4.9. “სასწაულიცაა და არც არის”

ამის საუცხოო მაგალითს წარმოადგენს ის გზახერხი, რომლის საშუალებითაც XVI საუკუნის დასასრულისა და XVII საუკუნის დასაწყისის შესანიშნავმა მეცნიერმა, ჰოლანდიელმა სტევინმა აღმოაჩინა ძალთა წონასწორობის კანონი დახრილ სიბრტყეზე. ეს მათემატიკოსი ღირსია იმისი, რომ გაცილებით უფრო მეტად იყოს ცნობილი და სახელგანთქმული, ვიდრე არის. მას აქვს მრავალი ისეთი დიდმნიშვნელოვანი აღმოჩენა, რომლებითაც ახლაც ერთთავად ვსარგებლობთ: მან პირველმა შემოიღო ათწილადები, შემოიღო ალგებრაში მაჩვენებლების ხმარება, აღმოაჩინა ჰიდროსტატიკური კანონი, რომელიც შემდეგშიც ხელახლა აღმოაჩინა პასკალმა. დახრილ სიბრტყეზე ძალთა წონასწორობის კანონი მან აღმოაჩინა არა ძალთა პარალელოგრამის წესზე დაყრდნობით, არამედ მარტოოდენ იმ ნახაზის საშუალებით, რომელიც აქვე მოგვყავს (ნახ. 4.9 ).

სამწახნაგოვან პრიზმზე გადაკიდულია 14 ერთნაირი ბურთულის ჯაჭვი. რა მოუვა ამ ჯაჭვს? ქვედა, ყვავილწნულივით ჩამოშვებული ნაწილი თავისთავად გაწონასწორდება. მაგრამ ჯაჭვის დანარჩენი ორი ნაწილი აწონასწორებენ თუ არა ერთმანეთს? სხვანაირად რომ ვთქვათ: მარჯვენა ორი ბურთულა წონასწორდება თუ არა მარცხენა ოთხით? რასაკვირველია — წონასწორდება. ასე რომ არ იყოს, ჯაჭვს ექნებოდა მარადი მოძრაობა მარჯვნიდან მარცხნივ, იმიტომ რომ ჩამოსრიალებული ბურთულების ადგილს ყოველთვის სხვები დაიკავებდნენ და წონასწორობა არასოდროს არ აღდგებოდა. მაგრამ რაკი ჩვენ ვიცით, რომ ამგვარად გადაკიდებული ჯაჭვი სრულიადაც არ მოძრაობს თავისთავად, ამიტომ ცხადია, რომ მარცხენა ოთხი ბურთულა აწონასწორებს მარჯვენა — ორს. ისე გამოდის, თითქოს რაღაც სასწაულს ჰქონდეს ადგილი: ორი ბურთული ისეთივე ძალით ეწევა, როგორც ოთხი.

ამ მოჩვენებითი სასწაულიდან სტივენმა მექანიკის ფრიად საყურადღებო კანონი გამოიყვანა. იგი ასე მსჯელობდა: ორივე ჯაჭვს — გრძელსაც და მოკლესაც — სხვადასხვა წონა აქვს: ერთი ჯაჭვი მძიმეა მეორეზე იმდენჯერ, რამდენჯერაც პრიზმის გრძელი წახნაგი მოკლეზე გრძელია. აქედან გამომდინარეობს, რომ, საერთოდ, ორი, ერთმეორეზე ზონარით გადაბმული ტვირთი დახრილ სიბრტყეებზე ერთმანეთს აწონასწორებენ, თუ მათი წონა პროპორციული იქნება ამ სიბრტყეთა სიგრძეებისა.

კერძო შემთხვევაში, როდესაც მოკლე სიბრტყე შვევლია, ჩვენ მექანიკის ცნობილ კანონს ვღებულობთ: იმისათვის, რომ დახრილ სიბრტყეზე სხეული დავაკავოთ, საჭიროა ამ სიბრტყის მიმართულებით ვიმოქმედოთ ძალით, რომელიც იმდენჯერ ნაკლები იქნება სხეულის წონაზე, რამდენჯერაც სიბრტყის სიგრძე მეტია სიმაღლეზე.

ამნაირად, მარადი ძრაობის შეუძლებლობის აზრზე დამყარებას მოჰყვა ფრიად მნიშვნელოვანი აღმოჩენა მექანიკიში.

4.8. “უფიმცევის აკუმულატორი” 4.10. კიდევ “მარადი ძრავები”