فكرة إبداعية غير تقليدية للتخلص من الألغام الأرضية فى مصر والعالم
المهندس/ نجيب محمود
هنا القاهرة الأربعاء 14 نوفمبر 2012 الساعة 12:27 صباحاً
خاص : هنا القاهرة
الألغام من الأسلحة الغادرة الفتاكة التى لها تأثير طويل الأمد على الجيوش وقت الحرب، وعلى الشعوب بعد انتهاء الحرب بعقود طويلة، وتهدد وتشوه وتقتل بطريقة عشوائية ، وتعيق جهود إعادة الإعمار والتنمية الاقتصادية فى المرحلة اللاحقة للنـزاعات، وإنها لحقيقة مُفجعة أن يجد العسكريون والمدنيون أنفسهم في كثير من الأحيان في خضم فظائع النزاعات ، إلا أنه من غير المقبول بكل بساطة إزهاق أرواح مدنيين أبرياء بعد توقف القتال وبعد انتهاء الحروب بفترة طويلة بسبب أسلحة غادرة فتّاكة مَطْمُورة فى الأرض، لم تعد تخدم أى غرض عسكرى.
ولذلك اعد المهندس / نجيب محمود محمد نصر بحثا للقضاء على الالغام بدون خسائر بشرية وأقل تكلفة مالية وفى فترة زمنية وجيزة .
واستعرض نجيب مصاعب عملية إزالة الألغام ارتفاع نفقة إزالة الألغام، إذ تقدر بحوالى 1000 دولار أمريكى، لإزالة اللغم الواحد و الخطر الشديد المصاحب لعمليات إزالة الألغام وتفجيرها
وتكاليف إزالة الألغام إن التكلفة المرتفعة لإزالة الألغام من الأسباب الرئيسية لاستمرار هذه المشكلة حتى الآن ، فهى عادةً أكبر بكثير من قُدرة البلدان الموجود بها، وهى تعتبر من المعوقات الرئيسية للتنمية بالإضافة لمخاطرها وتلويثها للبيئة.
وتُقدَّر كلفة إزالة هذه الألغام فى منطقة الشرق الأوسط وحدها ، والتي تقتل وتشوه شهرياً حوالي ألف شخص 90% منهم من المدنيين، بحوالي 30 مليار دولار، وأكدت أحدث الإحصائيات الخاصة بالألغام أن منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا تضم 43% من ألغام العالم، ومعظمها من مخلفات الحرب العالمية الثانية والحروب الإقليمية الأخرى.
مشكلة الألغام فى مصر
تعود جذور مشكلة الألغام فى صحراء مصر الغربية إلى معارك الحرب العالمية الثانية مسرح عمليات شمال أفريقيا وبالذات فى منطقة العلمين ، كما تعود مشكلة الألغام فى شبه جزيرة سيناء وخليج السويس إلى الحروب بين مصر وإسرائيل سنوات 1956، 1967، 1973 . وفى الجانب الشرقى من مصر؛ فإن هناك حوالى 6 ملايين لغم فى منطقة غرب قناة السويس وغرب خليج السويس ومناطق شمال ووسط وجنوب سيناء وقد نجمت المشكلة فى هذه المناطق بسبب قيام القوات الإسرائيلية بزراعة أعداد هائلة من الألغام فيها نتيجة الحروب المصرية- الإسرائيلية منذ عام 1956 حتى عام 1973 0
وهكذا تعتبر مصر من أكثر دول العالم تضررا من الألغام، حيث يكمن بأراضيها ما يقرب من 20% من الألغام بالعالم، يتركز حوالي 74% من هذه الألغام في منطقة الساحل الشمالي الغربي من مخلفات الحرب العالمية الثانية، مما أعاق تنميته المرجوة وتعميره المنشود على مدى أكثر من سبعين عاماً.
إن المشكلة بالغة التعقيد وذلك لاعتبارات عديدة أهمها:
عدم قيام الدول التي زرعت الألغام بتزويد الجيش المصرى بخرائط تفصيلية لحقول الألغام ، بل إن هناك ألغاماً ليست لها خرائط كتلك التي زرعتها إسرائيل بشكل عشوائى فى سيناء قبيل انسحابها منها .
الآثار السلبية للألغام فى مصر:
حيث تسببت هذه الألغام فى العديد من الأضرار والخسائر البشرية والاقتصادية والاجتماعية والأمنية على ما يزيد عن 70 عاما منذ عام 1942 وحتى الآن 2012 وإلى أن يشاء الله ويتم التخلّص منها ، وتتمثل أخطرها بطبيعة الحال فى الخسائر البشرية التى وصلت إلى أكثر من 8500 ضحية بين قتيل وجريح ، ومازالت هذه الألغام تُسقط المزيد من الضحايا كل يوم، وقد ازدادت الخسائر الناجمة عن الألغام لاعتبارات عديدة أبرزها:
أن مرور الزمن أزال العلامات والحدود الموضحة لحقول الألغام.
مشكلات وعوائق إزالة الألغام فى مصر:
تعدد أنواع الألغام المضادة للأفراد والدبابات ( وتصنيعها فى دول مختلفة مثل ألمانيا وإيطاليا من جهة ، وانجلترا ونيوزلندة واستراليا وجنوب أفريقيا والهند وفرنسا الحرة واليونان من ناحيةٍ أخرى).
الفكرة الابتكارية: للمهندس / نجيب محمود محمد نصر
فكرة غير تقليدية للقضاء على الألغام فى مصر ومعظم دول العالم بإسقاط الأحجار من الطائرات على حقول الألغام
من الممكن بإذن الله التخلص من كافة الألغام المُنتشرة فى مصر كأحد مخلفات الحروب عن طريق إسقاط أحجار من طائرات النقل أو طائرات الهليكوبتر أو المناطيد على حقول الألغام من ارتفاعات عالية أكثر من 500 متر ، ويُفضَّل أن تكون هذه الأحجار ذات لون معين ( فوسفورى ــ أحمر ــ أزرق ) حتى يمكن تصويرها من الجو، وبحيث تكون واضحة تماما لمعرفة الأماكن التى تم إسقاط حجارة عليها وأعداد هذه الحجارة ( كثافتها تقريبا).
إسقاط أحجار من طائرة هليكوبتر على حقول الألغام
( أصل الصورة طائرة تقوم ببث وبعثرة ألغام بسرعة)، وبدلاً من بعثرة وزرع الألغام.... نتخيل أنها تقوم بإسقاط أحجار على حقول الألغام لكى تُفجرها، ونتخلص منها إلى الأبد.
تكتسب الأحجار فى هذا الارتفاع العالى طاقة وضع كبيرةً جداً بالنسبة لسطح الأرض، وبإسقاط الأحجار من الطائرات، تندفع نحو الأرض بفعل قوة الجاذبية الأرضية ، وتزيدُ سرعتُها زيادةً كبيرةً جداً ، وتصطدم بالأرض فوق حقول الألغام الغادرة بقوة اندفاع هائلة، وتتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة ، وتكون أكبر ما يمكن لحظة الاصطدام بالأرض، وتتحول هذه الطاقة إلى طاقة تأثيرية صادمة ، تهز سطح الأرض هزاً عنيفاً فى مواقع الاصطدام ، وتزلزلها زلزالاً شديداً ، لدرجة أن تُفجِّر ما بها من ألغام على سطح الأرض وفى أعماقها ، حتى تُخرِج الأرضُ أثقالَها وما بها من مخلفات حربية .
الحرب العالمية الثانية انتهت ، ولكن ألغامها مازالت تنفجر فى مصر .
أكثر من 17,5 مليون لغم موجود حالياً فى الساحل الشمالى الغربى .
وفى منطقة العلمين وحدها 75% منهم أى 13 مليون لغم ( إنها حقاً منطقة غنية، ولكنها غنية بأسوأ ميراث غادر وفتَّاك وقاتل ... حدائق الشياطين ... إنها الجحيم بعينه، جحيم تحت الأرض) .
وبتفجير أى لغم ؛ يُفجر ما حوله من ألغام مرتبطة به فى حدائق الشيطان ، وبتأثير التفجيرات وبتوالى إسقاط الحجارة وعلى مراحل متكررة ومتتابعة يتم تفجير الألغام المدفونة فى الأرض تحت خط طيران الطائرة وعلى جانبيه.
يتم تصوير وتسجيل أماكن التفجيرات التى تحدث ، ودراسة النتائج التى يتم التوصل إليها من التسجيل والملاحظة ، حتى يمكن تحديد شكل حقول الألغام وأماكن تواجدها.
سترسم حفر الألغام المنفجرة خريطة على الأرض حقيقية ودقيقة لحقل الألغام, وستعطى تصوراً للاسلوب الذى زُرعت به ألغامه فى الأرض، فيمكن بهذه الطريقة التنبؤ بمكان أى لغم لم ينفجر، وكذلك الألغام التالفة والموجودة فى أغوار الأرض.
هــــ ومع إعادة إلقاء أحجار أخرى ... وتركيز العمل طبقا لما تكشف عنه كل مرحلة من مراحل إلقاء الأحجار ودراسة نتائجها دراسة جيدة وتسجيلها بالإحداثيات الدقيقة ونظم المعلومات الجغرافية (GIS)، يمكن رسم حقول الألغام وأماكن تواجدها الحالية بدقة عالية ، بدلاً من طلب خرائط الألغام غير الدقيقة والمرسومة من أكثر من 70 سنة ، وعلى وجه العجلة لأنها كانت فى توقيتات أعمال قتال عسكرية ، وحالات هجوم ودفاع ( كر & و فر) متتالية وبسرعة نتيجة تغيّر موازين وأعمال القتال لصالح هذا الطرف أو ذاك من قوات الحلفاء أو قوات المحور.
و ــــ ستكشف التفجيراتُ باطنَ الأرض ، وتجعلها تُلقى ما فيها من مخلفات حربية وتتخلى عنها ( قطع أسلحة ـــ ذخائر ـــ مدافع ـــ مركبات قتال مُدمرة ومحترقة ــــ أجزاء دبابات وجنازير ــــ معدات وأوانى طهى ـــ علب مأكولات ـــ ملابس وخوذات قتال ، وغير ذلك كثير مما يظهر على أساس أنه أجزاء معدنية عند القيام بأعمال البحث والكشف والتنقيب بالوسائل العادية)، بالإضافة إلى اعتبار ذلك قلقلة للتربة السطحية الساكنة للأرض التى تحتوى على مخلفات كثيرة ، وتحريك لها بدلاً من استخدام المحاريث لتقليب التربة وإظهار ما بها من مخلفات، بدون اقتراب أفراد .
ــــ وبعد ذلك نستطيع الدفع بالأفراد المتخصصين والمعدات للعمل بأمان وبسرعة لاستكمال عمليات التطهير ورفع المخلفات الحربية الأخرى التى لم تنفجر.
ح ـــــ ونلاحظ أنه فى طرق الكشف والتطهير العادية تتولى وحدات من المهندسين العسكريين مهام إزالة الألغام، بحيث يتم في البداية فتح طريق آمن بواسطة كاسحات الألغام ، ثم يأتي دور الفرق الهندسية الفنية التي تقوم بمسح المساحات بعد تقطيعها إلى مساحات منتظمة بأجهزة كشف المعادن والمتفجرات، ويتم التعامل مع الألغام كل على حدة، وهى عملية تنطوى على كثير من الخطورة، إذ أنه فى بعض الأحيان تكون الألغام شراك خداعية على شكل لغمين فوق بعضهما البعض، فما إن يُزال اللغم الأعلى حتى ينفجر الذى أسفله لأنه غير ظاهر، ولذلك فالخبرة مهمةٌ جداً فى هذا المجال والحذر مطلوب بشدة ، إضافةً إلى الالتزام بقواعد السلامة والأمان وارتداء مهمات الوقاية لتقليل الأخطار قدر الإمكان، يتم إتباع نفس الأسلوب فى تطهير الطريق والتخلص من بقايا الألغام التى كانت به.
ط ــــ يتم تكرار تطهير طريق عرضى بعرض 200 متر على الأقل أيضاً، ويكون عموديا ً على الطريق الطولى الأول ، بنفس الطريقة ، وبذلك يتم تقسيم منطقة ألغام جنوب غرب العلمين إلى 4 أجزاء ، حتى يمكن السيطرة على منطقة الألغام ، والتحرك فيها بالمركبات وسيارات النقل وذلك لنقل المخلفات التى يتم تجميعها ، وتطهير المنطقة منها ، والتخلص من هذه المخلفات بالطرق الفنية المناسبة وبمنتهى الحذر أيضاً.
ـ يتم تطهير طريق طولى آخر بنفس طريقة إلقاء الأحجار ، ثم طريق عرضى آخر ، وبذلك يتم تقسيم منطقة حقول ألغام العلمين إلى 9 أجزاء (مساحات) مربعة أو مستطيلة تقريبا ً، وتكرار ذلك مرة أخرى بحيث يكون هناك 3 طرق طولية و3 طرق عرضية ، وبذلك يمكن تقسيم المنطقة إلى 16 قطعة مساحية (كلٌ منها فى حدود 10كمx 11كم=110كم2 ) وهكذا ، وبحيث تسمح هذه الطرق بتحرّك المركبات والدوران فوقها فى أمن ٍ وأمان ، ويمكن السيطرة التامة على منطقة الألغام الرهيبة الغادرة التى لا يستطيع أحد الاقتراب منها حالياً حيث تفتكُ به وبمركبته إذا اخترقها بطريق العمد أو بطريق الخطأ ، ويمكن التعامل مع كل منطقة من جميع الاتجاهات.
منطقة حقول الألغام جنوب غرب العلمين وقد تم تقسيمها بثلاثة طرق طولية وثلاثة عرضية للسيطرة على المنطقة بكل سهولة ، ولكن مع الحذر التام ، فالألغام غادرة غادرة غادرة ، لا تأمن شرها ولا تطمئن إلى سكونها وخمودها، فالحذر الحذر ، والغلطة معها ، هى الغلطة الأولى والأخيرة .
ــــ يتم تمهيد هذه الطرق حتى يمكن السير عليها ، وتجربة سير المركبات عليها واستخدام الأحجار الملقاة من فوق فى تدبيش الطرق ، وتحديد علاماتها كطرق آمنة ، وأيضاً فى تقسيم الأرض التى يتم تطهيرها وتنظيفها من الألغام.
ك ــــ يتم بعد ذلك تركيز إلقاء الأحجار من الطائرات على مربعات حقول الألغام واحداً تلو الآخر، وبذلك يمكن تطهير مناطق حقول الألغام والتخلص منها ، حيث أن اللغم الذى يتم تفجيره لا يعود أبداً، وبذلك نتخلص منه ومن كيده الشرير الغادر ، ونطهر أرضنا وبلادنا من حقول الشياطين التى تقتل زائريها ، وتعوق كل مشروعات التنمية الاقتصادية ( الزراعية والصناعية والتجارية والسياحية) ، وتلوث أرضنا وتمنعنا حتى من السير فى بلادنا بأمان واطمئنان، وهذا كله بالاعتماد على الله سبحانه وتعالى ، وتوفيقه لنا ولقادتنا المسئولين عن مصر الطيبة الطاهرة بلد الأمن والآمان والخير ، وسلة غذاء مصر والشرق الأوسط وجنوب أوروبا لفترات طويلة ، وهى خزائن الأرض ( أرضها وجبالها وصحاريها الممتدة ومياهها العذبة والمالحة وسماءها الصافية وشمسها المشرقة دائماً بإذن الله) ، والاعتماد على الشعب المصرى العظيم ورجاله البواسل ومنظمات المجتمع المدنى فيه ( لأنه لن يطهر مصر من الألغام إلا أبناء مصر ، وما حك جلدك مثل ظفرك ).
ولذلك فالفكرة يمكن أن نطلق عليها : فكرة إبداعية وذلك لأن لها القدرة على حل المشكلة بأسلوب جديد ، وفكرة ابتكارية لأن لها القدرة لحل مشكلة فشلت الطرق التقليدية فى حلها على مدى سنوات طويلة تجاوزت السبعين عاماً ، ويمكن أن تستمر مثل هذا وأكثر ، وتوضيح ذلك كالتالى:
ــــ فالإبداع فى اللغة : أبدع الشىء: اخترعه على غير مثال سابق، كما جاء في القرآن الكريم: " بديعُ السماواتِ والأرض" : أى خالقُها على غير مثالٍ سبق.
ــــ والإبداع : أن ترى ما لا يراه الآخرون ، وأن ترى المألوفَ بطريقةٍ غيرَ مألوفة، وهو تنظيم الأفكار وظهورها فى بناءٍ جديد انطلاقاً من عناصر موجودة، والإبداع: طاقة عقلية هائلة، طاقة فطرية فى أساسها، اجتماعية فى نمائها، مجتمعية إنسانية فى انتمائها، وهو القدرة على حل المشكلات بأساليب جديدة.
والإبداع حالة عقلية بشرية تنحو لإيجاد أفكار أو طرق ووسائل غاية في الجِدَّة والتفرُّد بحيث تُشكِّل إضافةً حقيقية لمجموع النتاج الإنسانى ، كما تكون ذات فائدة حقيقية على أرض الواقع إذا كان الموضوع يرتبط بموضوع تطبيقى مثل التخلص من حقول الألغام الخطيرة .
أما الابتكار فهو تفكير غير عادى، تفكير منطلق متحرر من القيود يؤدى إلى التوصل إلى فكرة مبتكرة لحل مشكلة فشلت الطرق التقليدية في حلها.
وهذا هو لُب مشكلة الألغام الخطيرة ، وهذه المشكلة تعوق التنمية فى أماكن كثيرة فى مصر والعالم ، وكل الأفكار المطروحة والمعدات الموجودة حالياً لتطهير الألغام بطيئة جداً ــــــــ نتيجة الحذر والاحتياط والخوف أثناء العمل ــــــــ فالخطأ فيها معناه أرواح بشرية تُزهق ، وإصابات وتشوهات لا إنسانية غير مقبولة( فالخطأ معها هو الغلطة الأولى والأخيرة للمخطئ) .
د ـــ حرمان مصر من استغلال هذه الأراضى الشاسعة ، وفى نفس الوقت البُطء الشديد فى التخلص من الألغام نتيجة قصور الإمكانيات المادية والمالية ، والحذر الشديد وإتباع تعليمات السلامة، حيث أنه بعد 70 سنة من زراعتها ؛ لاتزال الألغام تحرمنا من الاقتراب من مساحات شاسعة فى أرضنا !!!
ـــــ وهذا ما جعلنى أفكر فى وسيلة غير مألوفة ، وخاصة أن هذا التفكير فى شهر أكتوبر الذى بدأت فيه يوم 22 أكتوبر 1942/ ليلة 23 أكتوبر1942 معركة العلمين الكبرى ( أو معركة العلمين الثانية) التى تم فيها زراعة الساحل الشمالى الغربى بوباء الألغام فى الحرب العالمية الثانية ، وأيضا شهر الانتصارات وشهر الابتكارات التى يسَّرتْ للقوات المسلحة المصرية تحقيق العبور العظيم فى حرب أكتوبر 1973 فى أسرع وقت وبأقل خسائر ممكنة وحققت معجزة تامة على جميع المقاييس ، على غير ما كانت تخطط إسرائيل ، ولا حتى تتخيل ، وتم خداع إسرائيل وأجهزة مخابراتها واستطلاعها المتقدمة التى كانت تزهو بها ، ومن أمثلة هذه الابتكارات التى تعرفونها جميعا ما يلى :
(1) تجريف الساتر الترابى الحصين بالماء:
ـــ كان أهم عائق يواجه خطط العبور المصرية هو ما يُسمى بالساتر الترابى الذى أقامته إسرائيل على الضفة الشرقية لقناة السويس، وما به من مواقع إسرائيلية ونقط حصينة تُعتبر خط الدفاع القوى الأول لإسرائيل ، وكان أهمُ ما فكَّر فيه المصريون في هذا الشأن هو كيفية تقويض هذا الساتر وإزالته حتى يمكن لقوات المشاة المصرية بأسلحتها ومركباتها القتالية والقوات المدرعة بدباباتها وأسلحتها ومعداتها العبور إلى داخل سيناء .
ـــ لقد قالوا في إسرائيل عن احتمال عبور المصريين للقناة وتحصينات خط بارليف الكثير ، فقد قال الجنرال " حاييم بارليف " رئيس أركان حرب الجيش الإسرائيلى إننى متأكد أن مصر إذا استأنفت القتال فإنها لن تتمكن من تحقيق أى عبور لاستحالة اجتياز خط بارليف الحصين , كما أنه يستحيل أيضاً بالنسبة لأى قوة أخرى فى العالم.
ـــــــــ كما قال عنه موشى ديان وزير الدفاع الإسرائيلى " إنه خطٌ منيعٌ لا يمكن اختراقه " , وأضاف لهم القادة العسكريون السوفييت إنه يحتاج إلى قنابل نووية لعبوره .
ــــ وأجمع الخبراء العسكريون العالميون على استحالة اقتحام قناة السويس واختراق خط بارليف المحصن بالنقط الدفاعية الحصينة والألغام والقنابل والأسلاك الشائكة ، وأكدت إسرائيل على لسان موشى ديان على عدم إمكانية فتح ثغرات فيه حتى لو تم الاستعانة بسلاحىّ المهندسين العسكريين السوفيتى ، والأمريكى ــــ على سبيل الاستحالة أن يجتمعا فى ذلك التوقيت عام 1972 أثناء الحرب الباردة بينهما ــــــــ ولتدمير الروح المعنوية المصرية وليس إضعافها فقط.
ـــــ وكان الله معنا يهدينا ، وكانت أول وسيلة فكّر المصريون في استخدامها هى تدمير الساتر الترابى بواسطة المدفعية ، وبدأت الدراسات لأسلوب التنفيذ وحساب كمية وأنواع الذخائر المطلوب أن تقصفها وحدات المدفعية ، ونوعيات وأعداد المدافع اللازمة لتقويضه في قصفات متتالية ، ووُجد أن الأمر يحتاج إلى كميات ضخمة من الذخائر ، وإلى أعداد كبيرة من قطع المدفعية من الأعيرة المختلفة ، كما تبيَّن أنه رغماً من كل ذلك فإن النتائج التى سنحصل عليها لا تتعادل معها ، ولا تؤدى بنا إلى الحصول على المطلوب .
ــــــ وتم العدول عن ذلك حيث أن الطائرات المصرية فى هذه الدقائق ستكون فى مرمى صواريخ الدفاع الجوى الإسرائيلى أهدافاً سهلة وثمينة .
•وبالإضافة إلى الصعوبات التى ذُكرت فقد وُجد أن استخدام المدفعية والقوات الجوية لتنفيذ هذه المهمة سوف يُلفت نظر العدو الإسرائيلى إلى أن الأمر هو تمهيد لهجوم مصرى مما يجعله متيقظاً لأى احتمالات هجومية على الجبهة المصرية ، الأمر الذى كانت تحاول القيادة المصرية جاهدةً العمل على إخفائه لمفاجأة العدو فى التوقيت المناسب الذى تراه مناسباً لتنفيذ عملياتها .
ـــــــ تم التفكير أيضاً فى فتح ثغرات باستخدام قنابل نووية صغيرة ، وذلك في ضوء حقيقة ما قاله الخبراء الروس للقادة المصريين حين أخبروهم قبل شن الحرب: إن تحطيم خط بارليف يحتاج إلى استخدام القنابل الذرية. ولكن:
•مَن مِن الدول التى تمتلك السلاح الذرى فى ذلك الوقت تقبل أن تعطينا هذه القنابل الذرية، بالإضافة إلى أنه فى حالة الحصول عليها فإنها ستلوث الأرض والماء والهواء وكل شئ، وكيف يعبر رجالُنا البواسل فى الغبار الذرى لهذه القنابل .
• وظهرت المشكلة وتعقدت أكثر وأكثر وأكثر، كيف تعبر قواتنا المسلحة لتحرير أرض سيناء بكامل قواتها وأسلحتها ومعداتها ومركباتها ودباباتها وشئونها الإدارية وذخائرها ، وأمامها أقوى مانع طبيعى فى العالم هو قناة السويس بكل خصائصها، وأقوى مانع صناعى عسكرى الذى جهزته إسرائيل وحصنته بأقوى أنواع التحصينات والدفاعات العسكرية!!!!!
• لقد كان جميع رجال القوات المسلحة على كافة المستويات يفكرون فى أسلوب فنى وعملى فى التغلب على الساتر الترابى .
•لكن التفكير الابتكارى العلمي قاد المصريين الى تحقيق ذلك الانجاز الاستراتيجي بوسائل بسيطة، الأمر الذي يجسد قدرة العقل المصرى على التعامل مع أعتى التحديات إذا ما أُطلق العنان له للتفكير الحر والابتكارى والعلمى.
•هنا تأتى الفكرة الابتكارية لرجل مخلص من أبناء مصر هو المقدم مهندس / باقى زكى يوسف ومن واقع خبراته وملاحظاته أثناء العمل فى مشروع السد العالى ، رأى كيف كان الروس يجرفون الطمى ونواتج الحفر بمضخات المياه ، وقام هذا الضابط المهندس بعرض هذه الفكرة البسيطة على قادته للتغلب على الساتر الترابى عن طريق نحره بالمياه المتدفقة بضغط ٍ عالٍ من مضخات مائية ـ
• وفكر فى استخدام المياه من قناة السويس فى تجريف الساتر الترابى على شاطئ القناة فى الأماكن المحددة لعبور قواتنا المسلحة الباسلة، ويتم ذلك بالآتى:
(1)سحب مياه القناة بواسطة طلمبات عالية القدرة، يتم تثبيتها على زوارق خفيفة، وضخها بواسطة مدافع المياه بقوة اندفاع هائلة على الأماكن المحددة لفتح الثغرات في الساتر الترابى.
(2)تعود المياه مُحملة برمال الساتر الترابى ثانية إلى القناة.
(3)ومع استمرار تدفق المياه على الساتر الترابى وعودتها محملة برماله إلى القناة يتم فتح الثغرات في الساتر الترابى وبالعرض المطلوب للثغرة.
• تم عرض الفكرة على قائده المباشر واقتنع بها، وفى منتهى السرية رفعها للمستوى الأعلى وإلى هيئة عمليات القوات المسلحة ، وإلى السيد القائد الأعلى للقوات المسلحة الرئيس جمال عبد الناصر الذى استدعى المقدم مهندس/ باقى زكى يوسف لعرض هذه الفكرة ، واقتنع بها أيضاً ، وتم إتباع خطوات البحث العلمى حيث اجتمع المختصون فى القيادة العامة للقوات المسلحة التى تبنت الفكرة ، وتم تشكيل مجموعة بحوث عمليات من القوات المسلحة لهذا الغرض لدراسة مدى إمكانية تطبيقها في تجريف الساتر الترابى الموجود على الضفة الشرقية للقناة .
•ودرسوا فكرة البحث وأقروها وطوروها فى الهيئة الهندسية للقوات المسلحة.
•تم الاستعانة بالله سبحانه وتعالى وبإعمال الفكر ، وتشغيل العقل ، وعصف الذهن Brain storming ، وقدْح الفكر ، والدعاء إلى الله سبحانه وتعالى، ... : كيف ننفذ هذه الفكرة الابتكارية ؟؟؟ كيف نستفيد منها ونطورها ؟؟؟ ، كيف نستغلها أفضل استغلال؟؟؟ كيف نجهز ونستورد المعدات اللازمة لتنفيذها فى منتهى السرية حتى نفاجأ العدو؟؟؟
•وتم تجربة الفكرة على نهر النيل ، وبثبوت نجاح الفكرة من الدراسة النظرية التى تمت عليها باستخدام بعض نوعيات من المضخات المتوافرة محلياً ، وبعد تحديد طاقة الطلمبات التى تُناسب هذه المهمة بدأت الدراسات على خصائص الطلمبات الإنجليزية التى كانت متوفرة عندنا فى مصر ، والطلمبات التى تنتجها إحدى الشركات الألمانية وتصلح لهذه المهمة ، وتم شراء الأعداد اللازمة وإجراء التجارب عليها والتدريبات بها حتى تم الوصول بالمعدل إلى أقل مدة ممكنة لتجريف الساتر الترابى ، وفتح ثغرات مناسبة فيه لمرور المركبات الثقيلة والدبابات وغيرها .
• تم التدريب على تنفيذ الفكرة مرة واثنين وثلاثة حتى وصلت إلى 300 تجربة تدريبية حتى نحصل على أفضل وأسرع النتائج لفتح الثغرات فى الساتر الترابى ؟؟؟ ، وتم ذلك لأن مصير البلد كله كان معلقاً على نجاح العبور وتحقيق النصر.
• وقد كان بالإرادة والعلم والصبر والتدريب والإخلاص... حققت الفكرة كل ما كنا نتمناه ، وبأدوات ووسائل وإمكانيات مصرية غير ملوثة للبيئة ولا تعوق تقدم القوات المصرية.
هذا مثال قوى من أمثلة الإبداع والابتكار التى حدثت فى حرب أكتوبر المجيدة وأدت إلى تحقيق النصر ورفع الروح المعنوية بأحسن ما يكون الأداء .
7ـــــ وحى فكرة إلقاء الحجارة من القرآن الكريم:
ولم يعذب الله تعالى قوم لوط بالحجارة وحدهم من بين الأمم الظالمة بل نجد في القرآن الكريم أيضاً قصة أصحاب الفيل الذين جاؤوا لهدم الكعبة، فأرسل الله عليهم طيوراً ترميهم بحجارة صغيرة فأهلكتهم فرجعوا على أعقابهم خاسرين قال تعالى بسم الله الرحمن الرحيم: { أَلَمْ تَرَ كَيْفَ فَعَلَ رَبُّكَ بِأَصْحَابِ الْفِيلِ* أَلَمْ يَجْعَلْ كَيْدَهُمْ فِي تَضْلِيلٍ* وَأَرْسَلَ عَلَيْهِمْ طَيْراً أَبَابِيلَ* تَرْمِيهِم بِحِجَارَةٍ مِّن سِجِّيلٍ* فَجَعَلَهُمْ كَعَصْفٍ مَّأْكُولٍ *} [ الفيل].
ولم تكن هذه الحجارة حجارةً كبيرةً ، بل كانت صغيرة من طين متحجر كأنها رصاصات ثاقبة لا تصل إلى أحدٍ منهم إلا قتلته، وجعلته كورق الشجر الذى عصفت به الريح وأكلته الماشية.
ولقد وصف الله تعالى الحجارة التي عذَّب بها قوم لوط وعذَّب بها أصحاب الفيل بصفة واحدة إنها {مِّن سِجِّيلٍ}. قال الله تعالى وفى سورة هود أضاف إليها إنها من {مِّن سِجِّيلٍ مَّنضُودٍ } .
والمنضود : من جعْل بعضِه فوق بعض ، والنضد السحاب المتراكم ، ويتبع بعضها بعضاً في نزولها عليهم ، إذن السجّيل المنضود (رشقات متناسقة متتالية من الطين المحترق أو المعدن الحار(.
ـــ الحجارة بين الأمس واليوم:
ولو تأملنا الفساد الذي أشاعه قوم لوط، والهدم والتدمير الذي ابتغاه أبرهة الأشرم لهدم الكعبة المشرفة ، وقارنا ذلك مع ما تفعله الألغام الغادرة فيمن يقترب منها أو يلمسها لتفتك به وتدمره ، ولِما تنشره من فسادٍ عمَّ البر والبحر وطال الأخضر واليابس، ومثَّل بالأحياء من الإنسان والحيوان وكذلك المركبات والدبابات ، لقلنا إن هذه الألغام الغادرة تستحق أن تُرجم بالحجارة من السماء.
8ـــــ دراسة وحسابات الفكرة الابتكارية:
لقد أعطانا القرآن الكريم المثل الواضح للتخلص من قوم لوط وشرورهم ، ومن أبرهة الأشرم وجنوده وكيدهم الذين جاءوا به لهدم الكعبة المشرفة، وبما أن القرآن الكريم صالحٌ للتطبيق فى كل مكانٍ وزمان ، ونحن نؤمن به وبصدقه ، فلماذا لا نتخذ منه العبرة والآية ؟ فتعالوا بنا نحاول الاقتباس والتقليد فى هذه الدراسة :
فنحن نعلم من مبادئ علوم الفيزياء والميكانيكا أن:
أ ــــ الطاقة الميكانيكية لجسم تنقسم إلى طاقة حركة وطاقة وضع .
ــــ طاقة حركة: هي نوع من الطاقة التي يملكها الجسم بسبب حركته، وتُساوى الشغل اللازم لتسريع الجسم من حالة السكون إلى سرعة معُينة، سواء كانت سرعة مستقيمة أو سرعة زاويّة.
ــــ طاقة وضع: وتسمي أيضا طاقة الارتفاع، وهي طاقة " كامنة " يكتسبها الجسم بسبب وقوعه تحت تأثير الجاذبية الأرضية، ويمكن أن يُشكِّل سطح الأرض مَرجعاً لحساب هذه الطاقة.
ــــ تغير طاقة الوضع بالارتفاع عن سطح الأرض:
تتغير طاقة الوضع لجسم بتغيّر ارتفاعه عن سطح الأرض؛ فإذا افترضنا أن طاقة الوضع لجسمٍ على سطح الأرض تساوى صفراً، ثم قمنا بقذف هذا الجسم ( حجر مثلاً) عمودياً إلى أعلى، فإن الحجر يبدأ بطاقة حركة عالية ، وما يلبث أن تهدأ سرعته رويداً رويداً بفعل الجاذبية الأرضية ، وتتحول طاقة حركته خلال ارتفاعه إلى طاقة وضع، حتى إذا وصل الحجر إلى أقصى ارتفاع له تكون كل طاقة حركته قد تحولت إلى طاقة وضع، وفى هذه اللحظة تصل سرعته إلى الصفر.
ــــ ويبدأ الحجر بفعل طاقة الوضع (التى اكتسبها أثناء الارتفاع ) فى التحرك ثانياً إلى أسفل حيث تزداد سرعته إلى أن يلتقى بالأرض ، عندئذ تكون طاقة وضعه قد تحولت إلى طاقة حركة مرة أخرى، وتصل سرعته إلى أقصى قيمة لها لحظة اصطدامه بالأرض.
ـــــ وباصطدام الحجر بالأرض تتحول طاقة حركته فوراً إلى طاقة حرارية تمتصها الأرض وطاقة ديناميكية تتأثر بها، وهذا يحقق قانون حفظ الطاقة.
ـــــ وفي كل نقطة من مسار الحجر أثناء الصعود والهبوط يكون مجموع طاقة حركته وطاقة وضعه ثابتاً؛ أى إذا تزايدت واحدة تنقص الأخرى بنفس القدر.
ب ـــــ السقوط الحر للأجسام Free falling of bodies:
ـــــ يُقصد بالسقوط الحر للجسم : تَحرُّك هذا الجسم بحُرية تحت تأثير الجاذبية الأرضية ؛ دون النظر لحالته الحركية الابتدائية، فالجسم الذى يسقط سقوطاً حراً من موضعه الابتدائى، يُعتبر خاضعاً لقوانين السقوط الحر طالما لا تؤثر عليه قوى أخرى سوى الجاذبية الأرضية.
ــــ وإذا أمكن إسقاط جسم ٍما فى وسطٍ مُفرَّغ من الهواء ؛ حتى لا يكون لمقاومة الهواء تأثيرٌ على حركة الجسم ، فإن الملاحظ أن الجسم يتعجل الهبوط إلى أسفل بمعدل معين وثابت يُسمى بتسارع السقوط الحر أو بعجلة الجاذبية الأرضية ويُرمز لها بالرمز (ج) أو (Gravity g)، هذه العجلة لا تعتمد على خصائص الجسم مثل الكتلة، أو الكثافة أو الشكل فهى متساوية لكل الأجسام ، بمعنى لو أننا أسقطنا كتلة خفيفة من الخشب وكتلة من الحديد من نفس الارتفاع فى نفس الوقت فإنهما يصلان إلى سطح الأرض فى نفس اللحظة وبنفس السرعة.
ــــ قيمة عجلة الجاذبية الأرضية قد تتأثر قليلاً بالارتفاع عن سطح الأرض، فهى تقل كلما زاد الارتفاع وابتعد الجسم عن الأرض، إلا أنه فى حدود الجاذبية الأرضية لن يكون هناك تغيَّر يُذكر، وقد أثبت علماء الفيزياء والميكانيكا أن قيمة عجلة الجاذبية الأرضية = 9,81 متر/ ث2 ( ويتم تقريبها أحيانا إلى 10 متر/ ث2) لتسهيل الحسابات.
ـــــ عجلة الجاذبية الأرضية قيمة مُتجهة (Vector)، وتتجه دائماً إلى أسفل سواء كان الجسم مقذوفا لأعلى أو ساقطاً لأسفل فهى لا ترتبط باتجاه حركة الجسم .
ـــــ ومن الأمثلة علي السقوط الحر: سقوط حجر من أعلى برج كما فى الشكل التالى:
شكل 13 إسقاط أحجار مختلفة من أعلى برج سكنى
ج ـــــ وصف حركة السقوط الحر :
(1) عند سقوط جسم من مكانٍ مرتفع عن سطح الأرض تبدأ الحركة من السكون أى أن السرعة الابتدائية تساوى صفراً ، ويتحرك الجسم بتأثير قوة الجاذبية الأرضية إلى أسفل.
(2) تزداد السرعة تدريجياً بانتظام حتى تصل إلى أقصى قيمة لها عند لحظة تلامس سطح الأرض.
(3) يتحرك الجسم بتسارع منتظم أو بعجلة منتظمة تعرف بعجلة السقوط الحر أو عجلة الجاذبية الأرضية (ج)أو (g).
ـــ السرعة والتسارع في السقوط الحر:
ــــــ جميع الأجسام تزداد سرعتها فى الاتجاه السالب (الأسفل) بقيمة ثابتة ، عبارة عن قيمة تسارع الجسم ، وهى مقدار ثابت لكل الأجسام على الأرض تساوى 9,81 متر/ ث2 (حوالى 10 متر/ ث2).
ــــــــ أما السرعة الابتدائية في عملية السقوط الحر فإنها تساوي صفراً ، أى أن (ع. = صفر ) أو (Velocity V.=0) ، إلا في حالات معينة عندما يتم قذف الجسم بقوة ، فإن السرعة الابتدائية ستختلف عن الصفر.
من قوانين الحركة : قانون السرعة العام :
ع = ع. +ج × ن (متر/ث) أو (كم/ساعة).
أو بالإنجليزية: V = v. + g x t (m/sec)
(حيث ع سرعة الجسم فى أى لحظة ، ج عجلة الجاذبية الأرضية ، ن زمن سقوط الجسم ).
ـــــ وهكذا نجد أن سرعة الجسم فى حالة السقوط الحر سوف تعتمد على سرعته الابتدائية ، وعجلة الجاذبية الأرضية والزمن فقط ، ولا تعتمد السرعة على أى شئٍ آخر مثل كتلة الجسم أو شكله أو كثافته.
سقوط حجر من الطائرة :
ـــــ إذا وضعنا حجراً كتلته 15 كجم أو 20 كجم مثلاً فى طائرة ، وتحركت الطائرة وطارت إلى أعلى فإن الحجر سوف يكتسب طاقة وضع بارتفاع الطائرة ، ( ونهمل مؤقتاً أى طاقة أخرى لتسهيل المثال) وعندما يتم زحزحة الحجر ليسقط سقوطاً حراً من ارتفاع 500 متر أو 1000 متر أو 1500 متر مثلاً، فماذا سيحدث ؟
لكى نتخيل ما سيحدث ، ندرس حركة الجسم ، وسرعته والمسافة التى يتحركها والطاقة التى يكتسبها ، وتصادمه بالأرض لكى نستطيع معرفة ما سيحدث إن شاء الله.
المسافة التى يتحركها الحجر في حالة السقوط الحر( دالة فى الزمن) :
ـــــ فى حالة السقوط الحر من ارتفاع 500 متر يصل الحجر إلى الأرض بعد 10 ثوانى تقريباً ، وذلك فى حالة إهمال مقاومة الهواء وتأثير الرياح لأن الحجر كتلة مصمتة ( وليس بارشوت مستعرض) كما يتضح من الرسم التالى :
ـــــ يتضح من الرسم أنه إذا سقط أى جسم سقوطاً حراً من ارتفاع 500 متر مثلاً فإنه سيصل إلى الأرض بعد حوالى 10 ثوانى مهما كان حجمه أو كتلته أو شكله .
سرعة الجسم التى يكتسبها:
ــــــ وتنطبق على الجسم قوانين الحركة فى خط مستقيم كالآتى:
ع = ع. + ج × ن (متر/ ث). ـــــ ع. = 0
ع = ج × ن (متر/ ث).
ع2= ع.2+ 2ج × ف
ف = ع.× ن + 1/2 ج × ن2 ( متر).
ف = صفر + 1/2 ج × ن2 (متر) = 1/2 ج × ن2 (متر)
ــــــــ تعطي جاذبية الأرض تسارعاً منتظماً يساوى 9,8 متر/ ث2، فالحجر الساقط تحت تأثير الجاذبية الأرضية يقطع مسافة 4,9 متر فى الثانية الأولى ، ويقطع مسافة 19,6 متر فى ثانيتين، ومسافة 44,1 متر بعد 3 ثوانى ، و500 متر فى الثانية العاشرة ، وهكذا ولكن في حقيقة الأمر لا تسقط الأجسام تمامًا بهذا القدر بسبب مقاومة الهواء.
هـ ــــ حساب سرعة الجسم الساقط فى أى لحظة:
علاقة بين السرعة V والزمن t (علاقة خط مستقيم يمر بنقطة الأصل وميل هذا الخط هو عجلة الجاذبية الأرضية).
وبما أن: السرعة ع = ع. + ج× ن (متر/ ث).
ع. = صفر ، ج = 9,81 متر/ث2
ـــــــ سرعة الجسم بعد 1 ثانية = 9,81 متر/ ث
ـــــ ولتحويل السرعة من متر/ث إلى كم/ساعة حيث أن الكيلو متر= 1000متر والساعة = 60ثانية× 60 دقيقة
ع = 9,81 × 60ثانية × 60 دقيقة/1000 متر= 9,81× 3600/1000 =9,81×3,6 كم/ساعة = 35,316 كم/ساعة
أى أن سرعة الحجر بعد 1 ثانية تزيد عن 35 كم فى الساعة.
ـــــــ سرعة الجسم بعد 2 ثانية = 0+ 9,81×2 = 19,62متر/ ث
=19,62×3,6=70,632 كم/ساعة.
أى أن سرعة الجسم بعد 2 ثانية تزيد عن 70 كم/ساعة.
ـــــــ سرعة الجسم بعد 2,84 ثانية = 27,8604متر/ ث = 100,29744 كم/ساعة.
أى أن سرعة الجسم بعد 2,84 ثانية فقط تزيد عن 100كم/ ساعة، وهى سرعة عالية بالنسبة لحركة السيارات على الطرق السريعة(High ways) .
ـــ سرعة الجسم بعد 3 ث= 9,81×3=29,43 متر/ث = 105,948 كم/ساعة.
ـــــ سرعة الجسم بعد 4 ث=9,81×4=39,24 متر/ث =141,264 كم/ساعة.
ـــــ سرعة الجسم بعد 5 ث=9,81×5=49,05 متر/ث= 294,3 كم/ساعة.
سرعة الجسم بعد 10ث = 9,81×10=98,1 متر/ث = 353,16 كم/ساعة
أى بعد السقوط الحر من ارتفاع 500 متر .
ــــ سرعة الجسم بعد 15 ثانية = 529.74 كم/ ساعة.
وهكذا تزيد سرعة الجسم ( الحجر) الساقط سقوطا حراً زيادة عالية جداً مع كل ثانية).
و ــــ حساب سرعة الجسم بدلالة المسافة التى يتحركها وعجلة الجاذبية الأرضية:
ع2= ع.2+ 2جـ ف
ع2= صفر+ 2× 9,81× ف
ـــــــ فإذا سقط حجر من ارتفاع =500 متر فإن:
ع2= صفر+ 2× 9,81×500 = 9810
وبحساب الجذر التربيعى :
السرعة التى يصل بها الحجر إلى الأرض=ع
= 99,045 متر/ ثانية = 99,045×3,6=356,56 كم/ساعة.
وهى سرعة عالية (بالنسبة لسرعة السيارات المتحركة على الأرض).
ــــــــ وإذا سقط الحجر من ارتفاع = 1000 متر فإن:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1000 = 19620
السرعة التى يصل بها الحجر إلى الأرض=ع = 140,071 متر/ث =504,26 كم/ ساعة
وهى سرعة عالية جداً بالنسبة لسرعة السيارات والمركبات على الأرض.
ــــــــ وإذا سقط الحجر من ارتفاع = 1500 متر فإن:
الزمن الذى يستغرقه يمكن حسابه كالآتى:
بما أن : ف = ع.×ن + 1/2 ج× ن2 = صفر + 1/2 ج× ن2 (متر)
1500 = 1/2× 9,81× ن2
ن2 = 3000/9,81= 305,8
ن = 17,48 ثانية
إذن الجسم يصل إلى الأرض ويقطع المسافة 1500 متر فى أقل من 17,5 ثانية ، وتكون سرعته كالآتى :
ع2= صفر+ 2× 9,81×1500 = 29430
ع = 171,55174 متر/ ث = 171,55174× 3,6= 617,59 كم/ ساعة.
وهى سرعة رهيبة بالنسبة لسرعة السيارات المتحركة على سطح الأرض ، فما بالنا أو تصورنا أن الحجر قد تم قذفه من الطائرة بسرعة ابتدائية ذات قيمة أعلى من الصفر، وما هو التأثير الذى سيحدث من اصطدام الحجر بالأرض؟
ز ـــــ كمية التحرك لجسم:
ـــــ هى كمية فيزيائية متجهة ، تصف الأجسام المتحركة ، يكون اتجاهها بنفس اتجاه سرعة الجسم ويعبر عنها بحاصل ضرب كتلة الجسم فى سرعته، وتعرف أيضاً بالزخم momentum .
ـــــ عندما يتحرك الجسم فإنه سيمتلك كمية حركة تجعله يؤثر بقوة على أى جسم آخر يحاول إيقافه أو يعيق حركته، وكلما كانت كتلة الجسم أو سرعته كبيرة كلما كانت صعوبة إيقافه أكبر، وتعرّف رياضياً بدلالة السرعة والكتلة كالتالى:
ــــــ كمية التحرك = كتلة الجسم × سرعته.
وإذا افترضنا إلقاء حجارة ذات أوزان مختلفة تتراوح بين ( 15كجم ، 20 كجم) من الطائرة على ارتفاعات مختلفة ( 1000 متر ، 1500متر فأعلى ) على سطح الأرض( على حقول الألغام) ، فماذا يحدث ، دعونا نفكر ونحسب ونجرب، ونتوقع النتائج :
(1) فى حالة إلقاء حجر وزنه = 15 كيلوجرام:
(أ) من ارتفاع = 1000 متر:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1000 = 19620
ع = 140,071 متر/ث = 140,07141× 3,6=504,25707 كم/ ساعة
كمية التحرك = 15 كجم × 140,07141متر/ ث =2101,0711 كجم.متر/ث.
(ب) من ارتفاع = 1500 متر:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1500 = 29430
ع = 171,55174 متر/ث = 171,55174× 3,6= 617,58626 كم/ ساعة.
كمية التحرك = 15 كجم × 171,55174متر/ ث =2573,2761 كجم.متر/ث.
(وهى تعادل كمية تحرك جسم وزنه = 100كجم ، يتحرك بسرعة 92,6 كم/ساعة).
ح ـــــ وبدراسة تصادم الجسم مع سطح الأرض يتضح ما يلى:
*القوة: هى المعدل الزمني للتغير في كمية الحركة.
*الدفع: عند تصادم جسمين يحدث تغير فى كمية حركة كل منهما فى وقت قصير جداً، وهى ما تعرف بالقوى الدفعية = القوة x الزمن، وهي كمية متجهة تساوي حاصل ضرب القوة المؤثرة في زمن تأثيرها.
الدفع = Impulse =القوة× الزمن = FxT = التغير فى كمية حركة الجسم = الكتلة×( ع ـــــ ع.) = = FxT= MV1- MV0
* قانون حفظ كمية التحرك: " إذا كانت محصلة القوى الخارجية المؤثرة فى مجموعة أجسام بينها تأثير متبادل في نظام مغلق = صفر, فإن مجموع كميات تحرك هذه الأجسام يبقى ثابتا مقداراً واتجاهاً قبل التأثير المتبادل وبعده".
*التصادم: تأثير متبادل بين جسمين أو أكثر أحدهما على الأقل متحرك بحيث يتم تفاعل مؤقت بينه وبين الجسم الآخر عن طريق تبادل التأثير بقوى الدفع حسب قانون نيوتن الثالث والذى يحدث خلال فترة زمنية قصيرة جداً.
*زمن التصادم: هو زمن تأثير القوى المتبادلة بين الأجسام المتصادمة.
*التصادم غير المرن: هو تصادم تحفظ فيه كمية التحرك ولا تحفظ فيه طاقة الحركة وتكون فيه نسبة الطاقة الحركية المفقودة كبيرة جدا ويتحد فيه الجسمان المتصادمان معا أى يكونان جسماً واحداً بعد التصادم.
ـــ يحدث هذا النوع من التصادم حينما يختلف شكل الجسم المتصادم بعد حدوثه، في حال حدوث اصطدام بين سيارتين، يسمى ذلك بالتصادم غير المرن، فمثلاً بعدما تصطدم سيارة بأخرى أو بحائط مبنَى يختلف وضعها وشكلها عن السابق.
شكل15: يا لسوء حظ السيارة الخضراء وقائدها ومن معه، أصبحت والسيارة الحمراء الكبيرة الواقفة جسماً واحدا بعد التصادم.
ــــ والسيارة تُعاني تهشماً كبيراً سواء اصطدمت بسيارة أخرى أو بحائط مبنى، بالإضافة إلى الإصابات التي تلحق بالسائق والراكبين معه، هذا النوع من التصادم هو تصادم غير مرن.
شكل 16 : المصير المجهول للسيارة ومن فيها
ــــــ في التصادم غير المرن : (كما فى حالة تصادم الحجر مع سطح الأرض) يحدث فقْد لجزء كبير من طاقة حركة الحجر، حيث تتحول إلى طاقة من نوع آخر يظهر تأثيرها فى الانعواج والتكسير والتهشم، أما كمية الحركة فلا تتغير قبل وبعد حدوث التصادم.
ــــ حفظ كمية الحركة ( Conservation of momentum)
ـــــ كمية الحركة الكلية للأجسام المُصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم، وهذه علاقات تعتمد على كتلة وسرعة كل جسم من الأجسام المتصادمة تصادما ًمرنا ً.
ــــ لذلك فإن التغير في كمية التحرك للأرض تساوى عددياً التغير في كمية التحرك للحجر، ولكن تضادها في الاتجاه , لذلك تكون كمية التحرك الكلية للنظام محفوظة ، ( ونظرا لأن كتلة الأرض كبيرة جداً جداً بالنسبة للحجر الساقط , فإن الحركة العلوية للأرض تكون غير ملحوظة ظاهرياً ) ولكن فى الحقيقة فإن سطح الأرض فى موقع الاصطدام يهتز ويتزلزل بشدة .
ـــــ طاقة الحركة :
الاندفاع : يكون الاندفاع لجسم متحرك مساوياً لكتلته (ك ( مضروبة فى سرعته(ع)؛ أي الإندفاع = ك X ع ، والجسم الذي له اندفاع تكون له أيضًا طاقة حركة ، وهي طاقة الجسم الناتجة بسبب حركته، وتكون طاقة الحركة لجسم مساوية لنصف كتلته مضروبة فى مربع سرعته، وتُكتب العلاقة على النحو التالى:
طاقة الحركة = 1/2 × ك× ع2 = k=1/2mv2
ــــــ وتتناسب قيمة طاقة الحركة لجسم ما تناسبا طرديًّا مع كتلته ، ومع مربع سرعته، فالسيارة التي تتحرك بسرعة 100كم/ الساعة تكون طاقتها الحركية أربعة أمثال طاقتها الحركية عند سرعة 50 كم/الساعة، وهذه الزيادة فى الطاقة الحركية تجعل تصادمات الأجسام عالية السّرعة أكثر خطورة من تصادمات الأجسام منخفضة السرعة، وعندما يصطدم جسم متحرك بآخر يحدث انتقال للطاقة وللاندفاع، وتسمى الطاقة المنتقلة من الجسم المتحرك بالطاقة التأثيرية، ويكون للأجسام المتحركة بسرعة عالية طاقة تأثيرية كبيرة إذا اصطدمت بأجسام أخرى.
ـــــ وطبقاً لقوانين الحركة فإن زمن الاصطدام من بدايته حتى توقُّف الجسم الصادم تماماً يتناسب عكسياً مع قوة الاصطدام، فكلما قل زمن الاصطدام زادت العجلة التقصيرية المؤثرة علي الجسم الصادم، وبالتالى تزداد قوة الاصطدام.
ــــ والعجلة التقصيرية التى يتعرض لها الحجر عند سقوطه واصطدامه بالأرض هى عجلة لحظية يكون اتجاهها عكس اتجاه حركة الحجر أى إلى أعلى وهى ناتجة عن التباطؤ الشديد للسرعة ، ومن المعلوم أن العجلة هي معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن فعند الاصطدام سوف يحدث تغيّر كبير جداً للسرعة في زمن قصير جداً جداً مما يولد عجلة تقصيرية كبيرة جداً جداً تسبب قوة اصطدام كبيرة بالتتابع.
ــــــ فعجلة الجاذبية الأرضية تسبب سقوط الجسم ، لكن عند الاصطدام يؤثر الجسم المصدوم ( الأرض) على الجسم الساقط ( الحجر) بعجلة تقصيرية سالبة كبيرة لكى يمنعه من الحركة وتكون فى عكس الاتجاه.
ــــ وهذا السبب فى كون الجسم الساقط من ارتفاع أكبر يعانى تهشماً أكبر بسبب أن قوة اصطدامه الناتجة عن سرعته العالية تكون أكبر وقوة الاصطدام هنا ناتجة من العجلة التقصيرية التى يؤثر بها الجسم المصدوم ( الأرض) على الجسم الساقط ( الصادم).
ـــ نتائج دراسة حالة إسقاط الأحجار من الطائرات على حقول الألغام :
ـــــ وبتطبيق قوانين الحركة السابق دراستها لحجر كتلته 15 كيلوجرام يسقط من ارتفاع 1500 متر ، وتصل سرعة اصطدامه ( ارتطام بالأرض) = ع = 171,55174متر/ث أى 617,58626 كم/ ساعة.
ـــــ كمية التحرك = 15 كجم × 171,55174متر/ ث =2573,2761 كجم.متر/ ث.
ولنفرض أن زمن الاصطدام 0,1 ثانية وبعد الاصطدام أصبح الحجر ساكناً فستكون:
ـــــ العجلة التقصيرية ( عجلة الفرملة) هى خارج قسمة فرق السرعة على الزمن=( 171,55 متر/ث ـــــ صفر) ÷ 0,1 ثانية = 171,55÷ 0,1 =1715,5 متر/ث2.
ـــــ لاحظ أن هذه العجلة التقصيرية (الفرملة) تكون أكبر بكثير من عجلة الجاذبية الأرضية ( 9,81) بمقدار 172 مرة ، وفى عكس اتجاهها .
وبالتالي سوف تكون قوة الاصطدام وهي حاصل ضرب كتلة الحجر فى العجلة التقصيرية = 15 كجم × 1715,5 = 25732,5 نيوتن.
ــــ لاحظ أن هذه القوة كبيرة نسبة إلى الوزن والناتجة عن العجلة التقصيرية ، وهذه العجلة التقصيرية هي سبب الدمار الهائل الذى يحصل للحجر والأرض فى موضع الاصطدام ( وأيضا للسيارات فى حوادث المرور عند الاصطدام) .
طاقة حركة الحجر عند الاصطدام بالأرض :
بما أن طاقة حركة الحجر عند الاصطدام: ط = 1/2 ك ع2
إذا كانت ك = 15 كجم ، ف ( الارتفاع) = 1500 متر
ع2= ع.2+ 2جـ ف
ع2= 0+2×9,81 متر/ث2 ×1500متر = 19,62×1500=29430
ع=171,55174 م/ث= 171,55174×3,6= 617,58626 كم/ساعة
ط = 1/2 ك ع2 = 1/2 × 15x 29430= 220725 جول
ـــــ وإذا قارنا طاقة حركة الحجر بطاقة حركة سيارة وزنها 1000كجم وسرعتها 75 كم/ ساعة فإن :
سرعة السيارة = 75كم/ساعة = 75÷3,6= 20,83333 متر/ث
طاقة حركة السيارة = 1/2 × 1000 كجم × (20,83333)2 = 500× 434,02762 = 217013,81 جول= 217014 جول.
ـــــ طاقة حركة الحجر = 1/2 × 15x 29430= 220725 جول
إذن طاقة حركة الحجر فى هذه الحالة أكبر من طاقة حركة السيارة التى وزنها 1000 كجم وتتحرك بسرعة 75 كم/ ساعة .
سوف تكون طاقة الحجر ذو الكتلة 15 كجم ، ويتم إلقائه من الطائرة على ارتفاع 1500 متر عند لحظة اصطدامه بالأرض أكبر من طاقة اصطدام سيارة ( أو جسم ) كتلته 1000 كجم ويتحرك بسرعة 75 كم/ ساعة فى مبنى.
ـــــ وإذا كانت كتلة الحجر = 20 كجم ، والمسافة ( الارتفاع) 1500 متر فإن:
ط = 1/2 ك ع2 = 1/2 × 20x 29430= 294300 جول
أى أكبر من 294 ألف جول
وإذا قارنا طاقة حركة الحجر 20 كجم بطاقة حركة سيارة وزنها 1000 كجم وسرعتها 85 كم/ ساعة فإن :
سرعة السيارة = 85 كم/ساعة = 85÷3,6= 23.6111 متر/ث
طاقة حركة السيارة = 1/2 × 1000 كجم × (23.6111)2 = 500× 557,4845 =
278742.25 جول = 278742 جول ، أى أكبر من 278 ألف جول
أى أن طاقة حركة الحجر ذو الكتلة = 20 كجم = 294 ألف جول تكون أكبر بكثير من طاقة حركة السيارة ذات الكتلة = 1000 كجم وتسير بسرعة 85 كم/ ساعة = 278 ألف جول بمقدار 16 ألف جول تقريباً.
ــــــ النتيجة: يا لهول الأحجار الساقطة سقوطاً حرا ً ، إنها سوف تُدمر كل شئٍ فى طريقها ، إنها سوف تُفجر الألغام حتى لو كانت على أعماق بعيدة تصل إلى عشرة أمتار تحت سطح الأرض ، وسبحان الله العظيم فى تأثير عجلة الجاذبية الأرضية.
ـــــ وسيكون الضغط الناتج من اصطدام الحجر بالأرض كافياً لحدوث انفجار اللغم نتيجة اصطدام الحجر الذى وزنه (15 ـــــ 20) كجم بالأرض، وذلك نتيجة السرعة العالية والطاقة العالية جداً التى يكتسبها الحجر ، وسوف تكون قوة الدفع والتصادم كما لو كان جسماً كتلته 1000 كجم يسير بسرعة 85 كم/ الساعة أو أكثر ويصطدم بحائط مَبنى، فلنا أن نتخيل حجم الآثار التى ستحدث، ويزيد عليها تفجير الألغام ذاتها وما يُحدثه من زلزلة الأرض وإخراج كل مخلفات الحرب المدفونة فيها ، بحيث يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، والتقاطها وجمعها بالطرق الفنية المناسبة ( يدوياً أو مغناطيسيا) ومع مراعاة الحذر الشديد وإتباع تعليمات السلامة المهنية فى وسط حقول الألغام.
ــــ وهكذا يمكن استخدام الأحجار ـــ فى حالة إسقاطها من الطائرات على حقول الألغام ــــ فى تفجير هذه الألغام ، والتخلص منها مباشرة وبمنتهى السرعة ، بدلاً من محاولات البحث والتنقيب والحفر حول الألغام وحدوث إصابات بين القائمين بالعمل فى كل مرحلة.
11ـــــ التدقيق الجيد للفكرة:
لقد تم دراسة الفكرة جيداً ، وعمل حسابات الحركة والتصادم طبقاً لقوانين حركة السقوط الحر وكيفية التنفيذ كما سبق، ولكن هل تؤثر نوعية تربة الأرض؟
التربة هي الطبقة السطحية الهشة أو المفتتة التي تغطي سطح الأرض، وتتكون التربة من مواد صخرية مفتتة خضعت من قبل للتغيير بسبب تعرضها للعوامل البيئية والب
المهندس/ نجيب محمود
هنا القاهرة الأربعاء 14 نوفمبر 2012 الساعة 12:27 صباحاً
خاص : هنا القاهرة
الألغام من الأسلحة الغادرة الفتاكة التى لها تأثير طويل الأمد على الجيوش وقت الحرب، وعلى الشعوب بعد انتهاء الحرب بعقود طويلة، وتهدد وتشوه وتقتل بطريقة عشوائية ، وتعيق جهود إعادة الإعمار والتنمية الاقتصادية فى المرحلة اللاحقة للنـزاعات، وإنها لحقيقة مُفجعة أن يجد العسكريون والمدنيون أنفسهم في كثير من الأحيان في خضم فظائع النزاعات ، إلا أنه من غير المقبول بكل بساطة إزهاق أرواح مدنيين أبرياء بعد توقف القتال وبعد انتهاء الحروب بفترة طويلة بسبب أسلحة غادرة فتّاكة مَطْمُورة فى الأرض، لم تعد تخدم أى غرض عسكرى.
ولذلك اعد المهندس / نجيب محمود محمد نصر بحثا للقضاء على الالغام بدون خسائر بشرية وأقل تكلفة مالية وفى فترة زمنية وجيزة .
واستعرض نجيب مصاعب عملية إزالة الألغام ارتفاع نفقة إزالة الألغام، إذ تقدر بحوالى 1000 دولار أمريكى، لإزالة اللغم الواحد و الخطر الشديد المصاحب لعمليات إزالة الألغام وتفجيرها
وتكاليف إزالة الألغام إن التكلفة المرتفعة لإزالة الألغام من الأسباب الرئيسية لاستمرار هذه المشكلة حتى الآن ، فهى عادةً أكبر بكثير من قُدرة البلدان الموجود بها، وهى تعتبر من المعوقات الرئيسية للتنمية بالإضافة لمخاطرها وتلويثها للبيئة.
وتُقدَّر كلفة إزالة هذه الألغام فى منطقة الشرق الأوسط وحدها ، والتي تقتل وتشوه شهرياً حوالي ألف شخص 90% منهم من المدنيين، بحوالي 30 مليار دولار، وأكدت أحدث الإحصائيات الخاصة بالألغام أن منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا تضم 43% من ألغام العالم، ومعظمها من مخلفات الحرب العالمية الثانية والحروب الإقليمية الأخرى.
مشكلة الألغام فى مصر
تعود جذور مشكلة الألغام فى صحراء مصر الغربية إلى معارك الحرب العالمية الثانية مسرح عمليات شمال أفريقيا وبالذات فى منطقة العلمين ، كما تعود مشكلة الألغام فى شبه جزيرة سيناء وخليج السويس إلى الحروب بين مصر وإسرائيل سنوات 1956، 1967، 1973 . وفى الجانب الشرقى من مصر؛ فإن هناك حوالى 6 ملايين لغم فى منطقة غرب قناة السويس وغرب خليج السويس ومناطق شمال ووسط وجنوب سيناء وقد نجمت المشكلة فى هذه المناطق بسبب قيام القوات الإسرائيلية بزراعة أعداد هائلة من الألغام فيها نتيجة الحروب المصرية- الإسرائيلية منذ عام 1956 حتى عام 1973 0
وهكذا تعتبر مصر من أكثر دول العالم تضررا من الألغام، حيث يكمن بأراضيها ما يقرب من 20% من الألغام بالعالم، يتركز حوالي 74% من هذه الألغام في منطقة الساحل الشمالي الغربي من مخلفات الحرب العالمية الثانية، مما أعاق تنميته المرجوة وتعميره المنشود على مدى أكثر من سبعين عاماً.
إن المشكلة بالغة التعقيد وذلك لاعتبارات عديدة أهمها:
عدم قيام الدول التي زرعت الألغام بتزويد الجيش المصرى بخرائط تفصيلية لحقول الألغام ، بل إن هناك ألغاماً ليست لها خرائط كتلك التي زرعتها إسرائيل بشكل عشوائى فى سيناء قبيل انسحابها منها .
الآثار السلبية للألغام فى مصر:
حيث تسببت هذه الألغام فى العديد من الأضرار والخسائر البشرية والاقتصادية والاجتماعية والأمنية على ما يزيد عن 70 عاما منذ عام 1942 وحتى الآن 2012 وإلى أن يشاء الله ويتم التخلّص منها ، وتتمثل أخطرها بطبيعة الحال فى الخسائر البشرية التى وصلت إلى أكثر من 8500 ضحية بين قتيل وجريح ، ومازالت هذه الألغام تُسقط المزيد من الضحايا كل يوم، وقد ازدادت الخسائر الناجمة عن الألغام لاعتبارات عديدة أبرزها:
أن مرور الزمن أزال العلامات والحدود الموضحة لحقول الألغام.
مشكلات وعوائق إزالة الألغام فى مصر:
تعدد أنواع الألغام المضادة للأفراد والدبابات ( وتصنيعها فى دول مختلفة مثل ألمانيا وإيطاليا من جهة ، وانجلترا ونيوزلندة واستراليا وجنوب أفريقيا والهند وفرنسا الحرة واليونان من ناحيةٍ أخرى).
الفكرة الابتكارية: للمهندس / نجيب محمود محمد نصر
فكرة غير تقليدية للقضاء على الألغام فى مصر ومعظم دول العالم بإسقاط الأحجار من الطائرات على حقول الألغام
من الممكن بإذن الله التخلص من كافة الألغام المُنتشرة فى مصر كأحد مخلفات الحروب عن طريق إسقاط أحجار من طائرات النقل أو طائرات الهليكوبتر أو المناطيد على حقول الألغام من ارتفاعات عالية أكثر من 500 متر ، ويُفضَّل أن تكون هذه الأحجار ذات لون معين ( فوسفورى ــ أحمر ــ أزرق ) حتى يمكن تصويرها من الجو، وبحيث تكون واضحة تماما لمعرفة الأماكن التى تم إسقاط حجارة عليها وأعداد هذه الحجارة ( كثافتها تقريبا).
إسقاط أحجار من طائرة هليكوبتر على حقول الألغام
( أصل الصورة طائرة تقوم ببث وبعثرة ألغام بسرعة)، وبدلاً من بعثرة وزرع الألغام.... نتخيل أنها تقوم بإسقاط أحجار على حقول الألغام لكى تُفجرها، ونتخلص منها إلى الأبد.
تكتسب الأحجار فى هذا الارتفاع العالى طاقة وضع كبيرةً جداً بالنسبة لسطح الأرض، وبإسقاط الأحجار من الطائرات، تندفع نحو الأرض بفعل قوة الجاذبية الأرضية ، وتزيدُ سرعتُها زيادةً كبيرةً جداً ، وتصطدم بالأرض فوق حقول الألغام الغادرة بقوة اندفاع هائلة، وتتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة ، وتكون أكبر ما يمكن لحظة الاصطدام بالأرض، وتتحول هذه الطاقة إلى طاقة تأثيرية صادمة ، تهز سطح الأرض هزاً عنيفاً فى مواقع الاصطدام ، وتزلزلها زلزالاً شديداً ، لدرجة أن تُفجِّر ما بها من ألغام على سطح الأرض وفى أعماقها ، حتى تُخرِج الأرضُ أثقالَها وما بها من مخلفات حربية .
الحرب العالمية الثانية انتهت ، ولكن ألغامها مازالت تنفجر فى مصر .
أكثر من 17,5 مليون لغم موجود حالياً فى الساحل الشمالى الغربى .
وفى منطقة العلمين وحدها 75% منهم أى 13 مليون لغم ( إنها حقاً منطقة غنية، ولكنها غنية بأسوأ ميراث غادر وفتَّاك وقاتل ... حدائق الشياطين ... إنها الجحيم بعينه، جحيم تحت الأرض) .
وبتفجير أى لغم ؛ يُفجر ما حوله من ألغام مرتبطة به فى حدائق الشيطان ، وبتأثير التفجيرات وبتوالى إسقاط الحجارة وعلى مراحل متكررة ومتتابعة يتم تفجير الألغام المدفونة فى الأرض تحت خط طيران الطائرة وعلى جانبيه.
يتم تصوير وتسجيل أماكن التفجيرات التى تحدث ، ودراسة النتائج التى يتم التوصل إليها من التسجيل والملاحظة ، حتى يمكن تحديد شكل حقول الألغام وأماكن تواجدها.
سترسم حفر الألغام المنفجرة خريطة على الأرض حقيقية ودقيقة لحقل الألغام, وستعطى تصوراً للاسلوب الذى زُرعت به ألغامه فى الأرض، فيمكن بهذه الطريقة التنبؤ بمكان أى لغم لم ينفجر، وكذلك الألغام التالفة والموجودة فى أغوار الأرض.
هــــ ومع إعادة إلقاء أحجار أخرى ... وتركيز العمل طبقا لما تكشف عنه كل مرحلة من مراحل إلقاء الأحجار ودراسة نتائجها دراسة جيدة وتسجيلها بالإحداثيات الدقيقة ونظم المعلومات الجغرافية (GIS)، يمكن رسم حقول الألغام وأماكن تواجدها الحالية بدقة عالية ، بدلاً من طلب خرائط الألغام غير الدقيقة والمرسومة من أكثر من 70 سنة ، وعلى وجه العجلة لأنها كانت فى توقيتات أعمال قتال عسكرية ، وحالات هجوم ودفاع ( كر & و فر) متتالية وبسرعة نتيجة تغيّر موازين وأعمال القتال لصالح هذا الطرف أو ذاك من قوات الحلفاء أو قوات المحور.
و ــــ ستكشف التفجيراتُ باطنَ الأرض ، وتجعلها تُلقى ما فيها من مخلفات حربية وتتخلى عنها ( قطع أسلحة ـــ ذخائر ـــ مدافع ـــ مركبات قتال مُدمرة ومحترقة ــــ أجزاء دبابات وجنازير ــــ معدات وأوانى طهى ـــ علب مأكولات ـــ ملابس وخوذات قتال ، وغير ذلك كثير مما يظهر على أساس أنه أجزاء معدنية عند القيام بأعمال البحث والكشف والتنقيب بالوسائل العادية)، بالإضافة إلى اعتبار ذلك قلقلة للتربة السطحية الساكنة للأرض التى تحتوى على مخلفات كثيرة ، وتحريك لها بدلاً من استخدام المحاريث لتقليب التربة وإظهار ما بها من مخلفات، بدون اقتراب أفراد .
ــــ وبعد ذلك نستطيع الدفع بالأفراد المتخصصين والمعدات للعمل بأمان وبسرعة لاستكمال عمليات التطهير ورفع المخلفات الحربية الأخرى التى لم تنفجر.
ح ـــــ ونلاحظ أنه فى طرق الكشف والتطهير العادية تتولى وحدات من المهندسين العسكريين مهام إزالة الألغام، بحيث يتم في البداية فتح طريق آمن بواسطة كاسحات الألغام ، ثم يأتي دور الفرق الهندسية الفنية التي تقوم بمسح المساحات بعد تقطيعها إلى مساحات منتظمة بأجهزة كشف المعادن والمتفجرات، ويتم التعامل مع الألغام كل على حدة، وهى عملية تنطوى على كثير من الخطورة، إذ أنه فى بعض الأحيان تكون الألغام شراك خداعية على شكل لغمين فوق بعضهما البعض، فما إن يُزال اللغم الأعلى حتى ينفجر الذى أسفله لأنه غير ظاهر، ولذلك فالخبرة مهمةٌ جداً فى هذا المجال والحذر مطلوب بشدة ، إضافةً إلى الالتزام بقواعد السلامة والأمان وارتداء مهمات الوقاية لتقليل الأخطار قدر الإمكان، يتم إتباع نفس الأسلوب فى تطهير الطريق والتخلص من بقايا الألغام التى كانت به.
ط ــــ يتم تكرار تطهير طريق عرضى بعرض 200 متر على الأقل أيضاً، ويكون عموديا ً على الطريق الطولى الأول ، بنفس الطريقة ، وبذلك يتم تقسيم منطقة ألغام جنوب غرب العلمين إلى 4 أجزاء ، حتى يمكن السيطرة على منطقة الألغام ، والتحرك فيها بالمركبات وسيارات النقل وذلك لنقل المخلفات التى يتم تجميعها ، وتطهير المنطقة منها ، والتخلص من هذه المخلفات بالطرق الفنية المناسبة وبمنتهى الحذر أيضاً.
ـ يتم تطهير طريق طولى آخر بنفس طريقة إلقاء الأحجار ، ثم طريق عرضى آخر ، وبذلك يتم تقسيم منطقة حقول ألغام العلمين إلى 9 أجزاء (مساحات) مربعة أو مستطيلة تقريبا ً، وتكرار ذلك مرة أخرى بحيث يكون هناك 3 طرق طولية و3 طرق عرضية ، وبذلك يمكن تقسيم المنطقة إلى 16 قطعة مساحية (كلٌ منها فى حدود 10كمx 11كم=110كم2 ) وهكذا ، وبحيث تسمح هذه الطرق بتحرّك المركبات والدوران فوقها فى أمن ٍ وأمان ، ويمكن السيطرة التامة على منطقة الألغام الرهيبة الغادرة التى لا يستطيع أحد الاقتراب منها حالياً حيث تفتكُ به وبمركبته إذا اخترقها بطريق العمد أو بطريق الخطأ ، ويمكن التعامل مع كل منطقة من جميع الاتجاهات.
منطقة حقول الألغام جنوب غرب العلمين وقد تم تقسيمها بثلاثة طرق طولية وثلاثة عرضية للسيطرة على المنطقة بكل سهولة ، ولكن مع الحذر التام ، فالألغام غادرة غادرة غادرة ، لا تأمن شرها ولا تطمئن إلى سكونها وخمودها، فالحذر الحذر ، والغلطة معها ، هى الغلطة الأولى والأخيرة .
ــــ يتم تمهيد هذه الطرق حتى يمكن السير عليها ، وتجربة سير المركبات عليها واستخدام الأحجار الملقاة من فوق فى تدبيش الطرق ، وتحديد علاماتها كطرق آمنة ، وأيضاً فى تقسيم الأرض التى يتم تطهيرها وتنظيفها من الألغام.
ك ــــ يتم بعد ذلك تركيز إلقاء الأحجار من الطائرات على مربعات حقول الألغام واحداً تلو الآخر، وبذلك يمكن تطهير مناطق حقول الألغام والتخلص منها ، حيث أن اللغم الذى يتم تفجيره لا يعود أبداً، وبذلك نتخلص منه ومن كيده الشرير الغادر ، ونطهر أرضنا وبلادنا من حقول الشياطين التى تقتل زائريها ، وتعوق كل مشروعات التنمية الاقتصادية ( الزراعية والصناعية والتجارية والسياحية) ، وتلوث أرضنا وتمنعنا حتى من السير فى بلادنا بأمان واطمئنان، وهذا كله بالاعتماد على الله سبحانه وتعالى ، وتوفيقه لنا ولقادتنا المسئولين عن مصر الطيبة الطاهرة بلد الأمن والآمان والخير ، وسلة غذاء مصر والشرق الأوسط وجنوب أوروبا لفترات طويلة ، وهى خزائن الأرض ( أرضها وجبالها وصحاريها الممتدة ومياهها العذبة والمالحة وسماءها الصافية وشمسها المشرقة دائماً بإذن الله) ، والاعتماد على الشعب المصرى العظيم ورجاله البواسل ومنظمات المجتمع المدنى فيه ( لأنه لن يطهر مصر من الألغام إلا أبناء مصر ، وما حك جلدك مثل ظفرك ).
ولذلك فالفكرة يمكن أن نطلق عليها : فكرة إبداعية وذلك لأن لها القدرة على حل المشكلة بأسلوب جديد ، وفكرة ابتكارية لأن لها القدرة لحل مشكلة فشلت الطرق التقليدية فى حلها على مدى سنوات طويلة تجاوزت السبعين عاماً ، ويمكن أن تستمر مثل هذا وأكثر ، وتوضيح ذلك كالتالى:
ــــ فالإبداع فى اللغة : أبدع الشىء: اخترعه على غير مثال سابق، كما جاء في القرآن الكريم: " بديعُ السماواتِ والأرض" : أى خالقُها على غير مثالٍ سبق.
ــــ والإبداع : أن ترى ما لا يراه الآخرون ، وأن ترى المألوفَ بطريقةٍ غيرَ مألوفة، وهو تنظيم الأفكار وظهورها فى بناءٍ جديد انطلاقاً من عناصر موجودة، والإبداع: طاقة عقلية هائلة، طاقة فطرية فى أساسها، اجتماعية فى نمائها، مجتمعية إنسانية فى انتمائها، وهو القدرة على حل المشكلات بأساليب جديدة.
والإبداع حالة عقلية بشرية تنحو لإيجاد أفكار أو طرق ووسائل غاية في الجِدَّة والتفرُّد بحيث تُشكِّل إضافةً حقيقية لمجموع النتاج الإنسانى ، كما تكون ذات فائدة حقيقية على أرض الواقع إذا كان الموضوع يرتبط بموضوع تطبيقى مثل التخلص من حقول الألغام الخطيرة .
أما الابتكار فهو تفكير غير عادى، تفكير منطلق متحرر من القيود يؤدى إلى التوصل إلى فكرة مبتكرة لحل مشكلة فشلت الطرق التقليدية في حلها.
وهذا هو لُب مشكلة الألغام الخطيرة ، وهذه المشكلة تعوق التنمية فى أماكن كثيرة فى مصر والعالم ، وكل الأفكار المطروحة والمعدات الموجودة حالياً لتطهير الألغام بطيئة جداً ــــــــ نتيجة الحذر والاحتياط والخوف أثناء العمل ــــــــ فالخطأ فيها معناه أرواح بشرية تُزهق ، وإصابات وتشوهات لا إنسانية غير مقبولة( فالخطأ معها هو الغلطة الأولى والأخيرة للمخطئ) .
د ـــ حرمان مصر من استغلال هذه الأراضى الشاسعة ، وفى نفس الوقت البُطء الشديد فى التخلص من الألغام نتيجة قصور الإمكانيات المادية والمالية ، والحذر الشديد وإتباع تعليمات السلامة، حيث أنه بعد 70 سنة من زراعتها ؛ لاتزال الألغام تحرمنا من الاقتراب من مساحات شاسعة فى أرضنا !!!
ـــــ وهذا ما جعلنى أفكر فى وسيلة غير مألوفة ، وخاصة أن هذا التفكير فى شهر أكتوبر الذى بدأت فيه يوم 22 أكتوبر 1942/ ليلة 23 أكتوبر1942 معركة العلمين الكبرى ( أو معركة العلمين الثانية) التى تم فيها زراعة الساحل الشمالى الغربى بوباء الألغام فى الحرب العالمية الثانية ، وأيضا شهر الانتصارات وشهر الابتكارات التى يسَّرتْ للقوات المسلحة المصرية تحقيق العبور العظيم فى حرب أكتوبر 1973 فى أسرع وقت وبأقل خسائر ممكنة وحققت معجزة تامة على جميع المقاييس ، على غير ما كانت تخطط إسرائيل ، ولا حتى تتخيل ، وتم خداع إسرائيل وأجهزة مخابراتها واستطلاعها المتقدمة التى كانت تزهو بها ، ومن أمثلة هذه الابتكارات التى تعرفونها جميعا ما يلى :
(1) تجريف الساتر الترابى الحصين بالماء:
ـــ كان أهم عائق يواجه خطط العبور المصرية هو ما يُسمى بالساتر الترابى الذى أقامته إسرائيل على الضفة الشرقية لقناة السويس، وما به من مواقع إسرائيلية ونقط حصينة تُعتبر خط الدفاع القوى الأول لإسرائيل ، وكان أهمُ ما فكَّر فيه المصريون في هذا الشأن هو كيفية تقويض هذا الساتر وإزالته حتى يمكن لقوات المشاة المصرية بأسلحتها ومركباتها القتالية والقوات المدرعة بدباباتها وأسلحتها ومعداتها العبور إلى داخل سيناء .
ـــ لقد قالوا في إسرائيل عن احتمال عبور المصريين للقناة وتحصينات خط بارليف الكثير ، فقد قال الجنرال " حاييم بارليف " رئيس أركان حرب الجيش الإسرائيلى إننى متأكد أن مصر إذا استأنفت القتال فإنها لن تتمكن من تحقيق أى عبور لاستحالة اجتياز خط بارليف الحصين , كما أنه يستحيل أيضاً بالنسبة لأى قوة أخرى فى العالم.
ـــــــــ كما قال عنه موشى ديان وزير الدفاع الإسرائيلى " إنه خطٌ منيعٌ لا يمكن اختراقه " , وأضاف لهم القادة العسكريون السوفييت إنه يحتاج إلى قنابل نووية لعبوره .
ــــ وأجمع الخبراء العسكريون العالميون على استحالة اقتحام قناة السويس واختراق خط بارليف المحصن بالنقط الدفاعية الحصينة والألغام والقنابل والأسلاك الشائكة ، وأكدت إسرائيل على لسان موشى ديان على عدم إمكانية فتح ثغرات فيه حتى لو تم الاستعانة بسلاحىّ المهندسين العسكريين السوفيتى ، والأمريكى ــــ على سبيل الاستحالة أن يجتمعا فى ذلك التوقيت عام 1972 أثناء الحرب الباردة بينهما ــــــــ ولتدمير الروح المعنوية المصرية وليس إضعافها فقط.
ـــــ وكان الله معنا يهدينا ، وكانت أول وسيلة فكّر المصريون في استخدامها هى تدمير الساتر الترابى بواسطة المدفعية ، وبدأت الدراسات لأسلوب التنفيذ وحساب كمية وأنواع الذخائر المطلوب أن تقصفها وحدات المدفعية ، ونوعيات وأعداد المدافع اللازمة لتقويضه في قصفات متتالية ، ووُجد أن الأمر يحتاج إلى كميات ضخمة من الذخائر ، وإلى أعداد كبيرة من قطع المدفعية من الأعيرة المختلفة ، كما تبيَّن أنه رغماً من كل ذلك فإن النتائج التى سنحصل عليها لا تتعادل معها ، ولا تؤدى بنا إلى الحصول على المطلوب .
ــــــ وتم العدول عن ذلك حيث أن الطائرات المصرية فى هذه الدقائق ستكون فى مرمى صواريخ الدفاع الجوى الإسرائيلى أهدافاً سهلة وثمينة .
•وبالإضافة إلى الصعوبات التى ذُكرت فقد وُجد أن استخدام المدفعية والقوات الجوية لتنفيذ هذه المهمة سوف يُلفت نظر العدو الإسرائيلى إلى أن الأمر هو تمهيد لهجوم مصرى مما يجعله متيقظاً لأى احتمالات هجومية على الجبهة المصرية ، الأمر الذى كانت تحاول القيادة المصرية جاهدةً العمل على إخفائه لمفاجأة العدو فى التوقيت المناسب الذى تراه مناسباً لتنفيذ عملياتها .
ـــــــ تم التفكير أيضاً فى فتح ثغرات باستخدام قنابل نووية صغيرة ، وذلك في ضوء حقيقة ما قاله الخبراء الروس للقادة المصريين حين أخبروهم قبل شن الحرب: إن تحطيم خط بارليف يحتاج إلى استخدام القنابل الذرية. ولكن:
•مَن مِن الدول التى تمتلك السلاح الذرى فى ذلك الوقت تقبل أن تعطينا هذه القنابل الذرية، بالإضافة إلى أنه فى حالة الحصول عليها فإنها ستلوث الأرض والماء والهواء وكل شئ، وكيف يعبر رجالُنا البواسل فى الغبار الذرى لهذه القنابل .
• وظهرت المشكلة وتعقدت أكثر وأكثر وأكثر، كيف تعبر قواتنا المسلحة لتحرير أرض سيناء بكامل قواتها وأسلحتها ومعداتها ومركباتها ودباباتها وشئونها الإدارية وذخائرها ، وأمامها أقوى مانع طبيعى فى العالم هو قناة السويس بكل خصائصها، وأقوى مانع صناعى عسكرى الذى جهزته إسرائيل وحصنته بأقوى أنواع التحصينات والدفاعات العسكرية!!!!!
• لقد كان جميع رجال القوات المسلحة على كافة المستويات يفكرون فى أسلوب فنى وعملى فى التغلب على الساتر الترابى .
•لكن التفكير الابتكارى العلمي قاد المصريين الى تحقيق ذلك الانجاز الاستراتيجي بوسائل بسيطة، الأمر الذي يجسد قدرة العقل المصرى على التعامل مع أعتى التحديات إذا ما أُطلق العنان له للتفكير الحر والابتكارى والعلمى.
•هنا تأتى الفكرة الابتكارية لرجل مخلص من أبناء مصر هو المقدم مهندس / باقى زكى يوسف ومن واقع خبراته وملاحظاته أثناء العمل فى مشروع السد العالى ، رأى كيف كان الروس يجرفون الطمى ونواتج الحفر بمضخات المياه ، وقام هذا الضابط المهندس بعرض هذه الفكرة البسيطة على قادته للتغلب على الساتر الترابى عن طريق نحره بالمياه المتدفقة بضغط ٍ عالٍ من مضخات مائية ـ
• وفكر فى استخدام المياه من قناة السويس فى تجريف الساتر الترابى على شاطئ القناة فى الأماكن المحددة لعبور قواتنا المسلحة الباسلة، ويتم ذلك بالآتى:
(1)سحب مياه القناة بواسطة طلمبات عالية القدرة، يتم تثبيتها على زوارق خفيفة، وضخها بواسطة مدافع المياه بقوة اندفاع هائلة على الأماكن المحددة لفتح الثغرات في الساتر الترابى.
(2)تعود المياه مُحملة برمال الساتر الترابى ثانية إلى القناة.
(3)ومع استمرار تدفق المياه على الساتر الترابى وعودتها محملة برماله إلى القناة يتم فتح الثغرات في الساتر الترابى وبالعرض المطلوب للثغرة.
• تم عرض الفكرة على قائده المباشر واقتنع بها، وفى منتهى السرية رفعها للمستوى الأعلى وإلى هيئة عمليات القوات المسلحة ، وإلى السيد القائد الأعلى للقوات المسلحة الرئيس جمال عبد الناصر الذى استدعى المقدم مهندس/ باقى زكى يوسف لعرض هذه الفكرة ، واقتنع بها أيضاً ، وتم إتباع خطوات البحث العلمى حيث اجتمع المختصون فى القيادة العامة للقوات المسلحة التى تبنت الفكرة ، وتم تشكيل مجموعة بحوث عمليات من القوات المسلحة لهذا الغرض لدراسة مدى إمكانية تطبيقها في تجريف الساتر الترابى الموجود على الضفة الشرقية للقناة .
•ودرسوا فكرة البحث وأقروها وطوروها فى الهيئة الهندسية للقوات المسلحة.
•تم الاستعانة بالله سبحانه وتعالى وبإعمال الفكر ، وتشغيل العقل ، وعصف الذهن Brain storming ، وقدْح الفكر ، والدعاء إلى الله سبحانه وتعالى، ... : كيف ننفذ هذه الفكرة الابتكارية ؟؟؟ كيف نستفيد منها ونطورها ؟؟؟ ، كيف نستغلها أفضل استغلال؟؟؟ كيف نجهز ونستورد المعدات اللازمة لتنفيذها فى منتهى السرية حتى نفاجأ العدو؟؟؟
•وتم تجربة الفكرة على نهر النيل ، وبثبوت نجاح الفكرة من الدراسة النظرية التى تمت عليها باستخدام بعض نوعيات من المضخات المتوافرة محلياً ، وبعد تحديد طاقة الطلمبات التى تُناسب هذه المهمة بدأت الدراسات على خصائص الطلمبات الإنجليزية التى كانت متوفرة عندنا فى مصر ، والطلمبات التى تنتجها إحدى الشركات الألمانية وتصلح لهذه المهمة ، وتم شراء الأعداد اللازمة وإجراء التجارب عليها والتدريبات بها حتى تم الوصول بالمعدل إلى أقل مدة ممكنة لتجريف الساتر الترابى ، وفتح ثغرات مناسبة فيه لمرور المركبات الثقيلة والدبابات وغيرها .
• تم التدريب على تنفيذ الفكرة مرة واثنين وثلاثة حتى وصلت إلى 300 تجربة تدريبية حتى نحصل على أفضل وأسرع النتائج لفتح الثغرات فى الساتر الترابى ؟؟؟ ، وتم ذلك لأن مصير البلد كله كان معلقاً على نجاح العبور وتحقيق النصر.
• وقد كان بالإرادة والعلم والصبر والتدريب والإخلاص... حققت الفكرة كل ما كنا نتمناه ، وبأدوات ووسائل وإمكانيات مصرية غير ملوثة للبيئة ولا تعوق تقدم القوات المصرية.
هذا مثال قوى من أمثلة الإبداع والابتكار التى حدثت فى حرب أكتوبر المجيدة وأدت إلى تحقيق النصر ورفع الروح المعنوية بأحسن ما يكون الأداء .
7ـــــ وحى فكرة إلقاء الحجارة من القرآن الكريم:
ولم يعذب الله تعالى قوم لوط بالحجارة وحدهم من بين الأمم الظالمة بل نجد في القرآن الكريم أيضاً قصة أصحاب الفيل الذين جاؤوا لهدم الكعبة، فأرسل الله عليهم طيوراً ترميهم بحجارة صغيرة فأهلكتهم فرجعوا على أعقابهم خاسرين قال تعالى بسم الله الرحمن الرحيم: { أَلَمْ تَرَ كَيْفَ فَعَلَ رَبُّكَ بِأَصْحَابِ الْفِيلِ* أَلَمْ يَجْعَلْ كَيْدَهُمْ فِي تَضْلِيلٍ* وَأَرْسَلَ عَلَيْهِمْ طَيْراً أَبَابِيلَ* تَرْمِيهِم بِحِجَارَةٍ مِّن سِجِّيلٍ* فَجَعَلَهُمْ كَعَصْفٍ مَّأْكُولٍ *} [ الفيل].
ولم تكن هذه الحجارة حجارةً كبيرةً ، بل كانت صغيرة من طين متحجر كأنها رصاصات ثاقبة لا تصل إلى أحدٍ منهم إلا قتلته، وجعلته كورق الشجر الذى عصفت به الريح وأكلته الماشية.
ولقد وصف الله تعالى الحجارة التي عذَّب بها قوم لوط وعذَّب بها أصحاب الفيل بصفة واحدة إنها {مِّن سِجِّيلٍ}. قال الله تعالى وفى سورة هود أضاف إليها إنها من {مِّن سِجِّيلٍ مَّنضُودٍ } .
والمنضود : من جعْل بعضِه فوق بعض ، والنضد السحاب المتراكم ، ويتبع بعضها بعضاً في نزولها عليهم ، إذن السجّيل المنضود (رشقات متناسقة متتالية من الطين المحترق أو المعدن الحار(.
ـــ الحجارة بين الأمس واليوم:
ولو تأملنا الفساد الذي أشاعه قوم لوط، والهدم والتدمير الذي ابتغاه أبرهة الأشرم لهدم الكعبة المشرفة ، وقارنا ذلك مع ما تفعله الألغام الغادرة فيمن يقترب منها أو يلمسها لتفتك به وتدمره ، ولِما تنشره من فسادٍ عمَّ البر والبحر وطال الأخضر واليابس، ومثَّل بالأحياء من الإنسان والحيوان وكذلك المركبات والدبابات ، لقلنا إن هذه الألغام الغادرة تستحق أن تُرجم بالحجارة من السماء.
8ـــــ دراسة وحسابات الفكرة الابتكارية:
لقد أعطانا القرآن الكريم المثل الواضح للتخلص من قوم لوط وشرورهم ، ومن أبرهة الأشرم وجنوده وكيدهم الذين جاءوا به لهدم الكعبة المشرفة، وبما أن القرآن الكريم صالحٌ للتطبيق فى كل مكانٍ وزمان ، ونحن نؤمن به وبصدقه ، فلماذا لا نتخذ منه العبرة والآية ؟ فتعالوا بنا نحاول الاقتباس والتقليد فى هذه الدراسة :
فنحن نعلم من مبادئ علوم الفيزياء والميكانيكا أن:
أ ــــ الطاقة الميكانيكية لجسم تنقسم إلى طاقة حركة وطاقة وضع .
ــــ طاقة حركة: هي نوع من الطاقة التي يملكها الجسم بسبب حركته، وتُساوى الشغل اللازم لتسريع الجسم من حالة السكون إلى سرعة معُينة، سواء كانت سرعة مستقيمة أو سرعة زاويّة.
ــــ طاقة وضع: وتسمي أيضا طاقة الارتفاع، وهي طاقة " كامنة " يكتسبها الجسم بسبب وقوعه تحت تأثير الجاذبية الأرضية، ويمكن أن يُشكِّل سطح الأرض مَرجعاً لحساب هذه الطاقة.
ــــ تغير طاقة الوضع بالارتفاع عن سطح الأرض:
تتغير طاقة الوضع لجسم بتغيّر ارتفاعه عن سطح الأرض؛ فإذا افترضنا أن طاقة الوضع لجسمٍ على سطح الأرض تساوى صفراً، ثم قمنا بقذف هذا الجسم ( حجر مثلاً) عمودياً إلى أعلى، فإن الحجر يبدأ بطاقة حركة عالية ، وما يلبث أن تهدأ سرعته رويداً رويداً بفعل الجاذبية الأرضية ، وتتحول طاقة حركته خلال ارتفاعه إلى طاقة وضع، حتى إذا وصل الحجر إلى أقصى ارتفاع له تكون كل طاقة حركته قد تحولت إلى طاقة وضع، وفى هذه اللحظة تصل سرعته إلى الصفر.
ــــ ويبدأ الحجر بفعل طاقة الوضع (التى اكتسبها أثناء الارتفاع ) فى التحرك ثانياً إلى أسفل حيث تزداد سرعته إلى أن يلتقى بالأرض ، عندئذ تكون طاقة وضعه قد تحولت إلى طاقة حركة مرة أخرى، وتصل سرعته إلى أقصى قيمة لها لحظة اصطدامه بالأرض.
ـــــ وباصطدام الحجر بالأرض تتحول طاقة حركته فوراً إلى طاقة حرارية تمتصها الأرض وطاقة ديناميكية تتأثر بها، وهذا يحقق قانون حفظ الطاقة.
ـــــ وفي كل نقطة من مسار الحجر أثناء الصعود والهبوط يكون مجموع طاقة حركته وطاقة وضعه ثابتاً؛ أى إذا تزايدت واحدة تنقص الأخرى بنفس القدر.
ب ـــــ السقوط الحر للأجسام Free falling of bodies:
ـــــ يُقصد بالسقوط الحر للجسم : تَحرُّك هذا الجسم بحُرية تحت تأثير الجاذبية الأرضية ؛ دون النظر لحالته الحركية الابتدائية، فالجسم الذى يسقط سقوطاً حراً من موضعه الابتدائى، يُعتبر خاضعاً لقوانين السقوط الحر طالما لا تؤثر عليه قوى أخرى سوى الجاذبية الأرضية.
ــــ وإذا أمكن إسقاط جسم ٍما فى وسطٍ مُفرَّغ من الهواء ؛ حتى لا يكون لمقاومة الهواء تأثيرٌ على حركة الجسم ، فإن الملاحظ أن الجسم يتعجل الهبوط إلى أسفل بمعدل معين وثابت يُسمى بتسارع السقوط الحر أو بعجلة الجاذبية الأرضية ويُرمز لها بالرمز (ج) أو (Gravity g)، هذه العجلة لا تعتمد على خصائص الجسم مثل الكتلة، أو الكثافة أو الشكل فهى متساوية لكل الأجسام ، بمعنى لو أننا أسقطنا كتلة خفيفة من الخشب وكتلة من الحديد من نفس الارتفاع فى نفس الوقت فإنهما يصلان إلى سطح الأرض فى نفس اللحظة وبنفس السرعة.
ــــ قيمة عجلة الجاذبية الأرضية قد تتأثر قليلاً بالارتفاع عن سطح الأرض، فهى تقل كلما زاد الارتفاع وابتعد الجسم عن الأرض، إلا أنه فى حدود الجاذبية الأرضية لن يكون هناك تغيَّر يُذكر، وقد أثبت علماء الفيزياء والميكانيكا أن قيمة عجلة الجاذبية الأرضية = 9,81 متر/ ث2 ( ويتم تقريبها أحيانا إلى 10 متر/ ث2) لتسهيل الحسابات.
ـــــ عجلة الجاذبية الأرضية قيمة مُتجهة (Vector)، وتتجه دائماً إلى أسفل سواء كان الجسم مقذوفا لأعلى أو ساقطاً لأسفل فهى لا ترتبط باتجاه حركة الجسم .
ـــــ ومن الأمثلة علي السقوط الحر: سقوط حجر من أعلى برج كما فى الشكل التالى:
شكل 13 إسقاط أحجار مختلفة من أعلى برج سكنى
ج ـــــ وصف حركة السقوط الحر :
(1) عند سقوط جسم من مكانٍ مرتفع عن سطح الأرض تبدأ الحركة من السكون أى أن السرعة الابتدائية تساوى صفراً ، ويتحرك الجسم بتأثير قوة الجاذبية الأرضية إلى أسفل.
(2) تزداد السرعة تدريجياً بانتظام حتى تصل إلى أقصى قيمة لها عند لحظة تلامس سطح الأرض.
(3) يتحرك الجسم بتسارع منتظم أو بعجلة منتظمة تعرف بعجلة السقوط الحر أو عجلة الجاذبية الأرضية (ج)أو (g).
ـــ السرعة والتسارع في السقوط الحر:
ــــــ جميع الأجسام تزداد سرعتها فى الاتجاه السالب (الأسفل) بقيمة ثابتة ، عبارة عن قيمة تسارع الجسم ، وهى مقدار ثابت لكل الأجسام على الأرض تساوى 9,81 متر/ ث2 (حوالى 10 متر/ ث2).
ــــــــ أما السرعة الابتدائية في عملية السقوط الحر فإنها تساوي صفراً ، أى أن (ع. = صفر ) أو (Velocity V.=0) ، إلا في حالات معينة عندما يتم قذف الجسم بقوة ، فإن السرعة الابتدائية ستختلف عن الصفر.
من قوانين الحركة : قانون السرعة العام :
ع = ع. +ج × ن (متر/ث) أو (كم/ساعة).
أو بالإنجليزية: V = v. + g x t (m/sec)
(حيث ع سرعة الجسم فى أى لحظة ، ج عجلة الجاذبية الأرضية ، ن زمن سقوط الجسم ).
ـــــ وهكذا نجد أن سرعة الجسم فى حالة السقوط الحر سوف تعتمد على سرعته الابتدائية ، وعجلة الجاذبية الأرضية والزمن فقط ، ولا تعتمد السرعة على أى شئٍ آخر مثل كتلة الجسم أو شكله أو كثافته.
سقوط حجر من الطائرة :
ـــــ إذا وضعنا حجراً كتلته 15 كجم أو 20 كجم مثلاً فى طائرة ، وتحركت الطائرة وطارت إلى أعلى فإن الحجر سوف يكتسب طاقة وضع بارتفاع الطائرة ، ( ونهمل مؤقتاً أى طاقة أخرى لتسهيل المثال) وعندما يتم زحزحة الحجر ليسقط سقوطاً حراً من ارتفاع 500 متر أو 1000 متر أو 1500 متر مثلاً، فماذا سيحدث ؟
لكى نتخيل ما سيحدث ، ندرس حركة الجسم ، وسرعته والمسافة التى يتحركها والطاقة التى يكتسبها ، وتصادمه بالأرض لكى نستطيع معرفة ما سيحدث إن شاء الله.
المسافة التى يتحركها الحجر في حالة السقوط الحر( دالة فى الزمن) :
ـــــ فى حالة السقوط الحر من ارتفاع 500 متر يصل الحجر إلى الأرض بعد 10 ثوانى تقريباً ، وذلك فى حالة إهمال مقاومة الهواء وتأثير الرياح لأن الحجر كتلة مصمتة ( وليس بارشوت مستعرض) كما يتضح من الرسم التالى :
ـــــ يتضح من الرسم أنه إذا سقط أى جسم سقوطاً حراً من ارتفاع 500 متر مثلاً فإنه سيصل إلى الأرض بعد حوالى 10 ثوانى مهما كان حجمه أو كتلته أو شكله .
سرعة الجسم التى يكتسبها:
ــــــ وتنطبق على الجسم قوانين الحركة فى خط مستقيم كالآتى:
ع = ع. + ج × ن (متر/ ث). ـــــ ع. = 0
ع = ج × ن (متر/ ث).
ع2= ع.2+ 2ج × ف
ف = ع.× ن + 1/2 ج × ن2 ( متر).
ف = صفر + 1/2 ج × ن2 (متر) = 1/2 ج × ن2 (متر)
ــــــــ تعطي جاذبية الأرض تسارعاً منتظماً يساوى 9,8 متر/ ث2، فالحجر الساقط تحت تأثير الجاذبية الأرضية يقطع مسافة 4,9 متر فى الثانية الأولى ، ويقطع مسافة 19,6 متر فى ثانيتين، ومسافة 44,1 متر بعد 3 ثوانى ، و500 متر فى الثانية العاشرة ، وهكذا ولكن في حقيقة الأمر لا تسقط الأجسام تمامًا بهذا القدر بسبب مقاومة الهواء.
هـ ــــ حساب سرعة الجسم الساقط فى أى لحظة:
علاقة بين السرعة V والزمن t (علاقة خط مستقيم يمر بنقطة الأصل وميل هذا الخط هو عجلة الجاذبية الأرضية).
وبما أن: السرعة ع = ع. + ج× ن (متر/ ث).
ع. = صفر ، ج = 9,81 متر/ث2
ـــــــ سرعة الجسم بعد 1 ثانية = 9,81 متر/ ث
ـــــ ولتحويل السرعة من متر/ث إلى كم/ساعة حيث أن الكيلو متر= 1000متر والساعة = 60ثانية× 60 دقيقة
ع = 9,81 × 60ثانية × 60 دقيقة/1000 متر= 9,81× 3600/1000 =9,81×3,6 كم/ساعة = 35,316 كم/ساعة
أى أن سرعة الحجر بعد 1 ثانية تزيد عن 35 كم فى الساعة.
ـــــــ سرعة الجسم بعد 2 ثانية = 0+ 9,81×2 = 19,62متر/ ث
=19,62×3,6=70,632 كم/ساعة.
أى أن سرعة الجسم بعد 2 ثانية تزيد عن 70 كم/ساعة.
ـــــــ سرعة الجسم بعد 2,84 ثانية = 27,8604متر/ ث = 100,29744 كم/ساعة.
أى أن سرعة الجسم بعد 2,84 ثانية فقط تزيد عن 100كم/ ساعة، وهى سرعة عالية بالنسبة لحركة السيارات على الطرق السريعة(High ways) .
ـــ سرعة الجسم بعد 3 ث= 9,81×3=29,43 متر/ث = 105,948 كم/ساعة.
ـــــ سرعة الجسم بعد 4 ث=9,81×4=39,24 متر/ث =141,264 كم/ساعة.
ـــــ سرعة الجسم بعد 5 ث=9,81×5=49,05 متر/ث= 294,3 كم/ساعة.
سرعة الجسم بعد 10ث = 9,81×10=98,1 متر/ث = 353,16 كم/ساعة
أى بعد السقوط الحر من ارتفاع 500 متر .
ــــ سرعة الجسم بعد 15 ثانية = 529.74 كم/ ساعة.
وهكذا تزيد سرعة الجسم ( الحجر) الساقط سقوطا حراً زيادة عالية جداً مع كل ثانية).
و ــــ حساب سرعة الجسم بدلالة المسافة التى يتحركها وعجلة الجاذبية الأرضية:
ع2= ع.2+ 2جـ ف
ع2= صفر+ 2× 9,81× ف
ـــــــ فإذا سقط حجر من ارتفاع =500 متر فإن:
ع2= صفر+ 2× 9,81×500 = 9810
وبحساب الجذر التربيعى :
السرعة التى يصل بها الحجر إلى الأرض=ع
= 99,045 متر/ ثانية = 99,045×3,6=356,56 كم/ساعة.
وهى سرعة عالية (بالنسبة لسرعة السيارات المتحركة على الأرض).
ــــــــ وإذا سقط الحجر من ارتفاع = 1000 متر فإن:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1000 = 19620
السرعة التى يصل بها الحجر إلى الأرض=ع = 140,071 متر/ث =504,26 كم/ ساعة
وهى سرعة عالية جداً بالنسبة لسرعة السيارات والمركبات على الأرض.
ــــــــ وإذا سقط الحجر من ارتفاع = 1500 متر فإن:
الزمن الذى يستغرقه يمكن حسابه كالآتى:
بما أن : ف = ع.×ن + 1/2 ج× ن2 = صفر + 1/2 ج× ن2 (متر)
1500 = 1/2× 9,81× ن2
ن2 = 3000/9,81= 305,8
ن = 17,48 ثانية
إذن الجسم يصل إلى الأرض ويقطع المسافة 1500 متر فى أقل من 17,5 ثانية ، وتكون سرعته كالآتى :
ع2= صفر+ 2× 9,81×1500 = 29430
ع = 171,55174 متر/ ث = 171,55174× 3,6= 617,59 كم/ ساعة.
وهى سرعة رهيبة بالنسبة لسرعة السيارات المتحركة على سطح الأرض ، فما بالنا أو تصورنا أن الحجر قد تم قذفه من الطائرة بسرعة ابتدائية ذات قيمة أعلى من الصفر، وما هو التأثير الذى سيحدث من اصطدام الحجر بالأرض؟
ز ـــــ كمية التحرك لجسم:
ـــــ هى كمية فيزيائية متجهة ، تصف الأجسام المتحركة ، يكون اتجاهها بنفس اتجاه سرعة الجسم ويعبر عنها بحاصل ضرب كتلة الجسم فى سرعته، وتعرف أيضاً بالزخم momentum .
ـــــ عندما يتحرك الجسم فإنه سيمتلك كمية حركة تجعله يؤثر بقوة على أى جسم آخر يحاول إيقافه أو يعيق حركته، وكلما كانت كتلة الجسم أو سرعته كبيرة كلما كانت صعوبة إيقافه أكبر، وتعرّف رياضياً بدلالة السرعة والكتلة كالتالى:
ــــــ كمية التحرك = كتلة الجسم × سرعته.
وإذا افترضنا إلقاء حجارة ذات أوزان مختلفة تتراوح بين ( 15كجم ، 20 كجم) من الطائرة على ارتفاعات مختلفة ( 1000 متر ، 1500متر فأعلى ) على سطح الأرض( على حقول الألغام) ، فماذا يحدث ، دعونا نفكر ونحسب ونجرب، ونتوقع النتائج :
(1) فى حالة إلقاء حجر وزنه = 15 كيلوجرام:
(أ) من ارتفاع = 1000 متر:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1000 = 19620
ع = 140,071 متر/ث = 140,07141× 3,6=504,25707 كم/ ساعة
كمية التحرك = 15 كجم × 140,07141متر/ ث =2101,0711 كجم.متر/ث.
(ب) من ارتفاع = 1500 متر:
ع2= صفر+ 2× 9,81×1500 = 29430
ع = 171,55174 متر/ث = 171,55174× 3,6= 617,58626 كم/ ساعة.
كمية التحرك = 15 كجم × 171,55174متر/ ث =2573,2761 كجم.متر/ث.
(وهى تعادل كمية تحرك جسم وزنه = 100كجم ، يتحرك بسرعة 92,6 كم/ساعة).
ح ـــــ وبدراسة تصادم الجسم مع سطح الأرض يتضح ما يلى:
*القوة: هى المعدل الزمني للتغير في كمية الحركة.
*الدفع: عند تصادم جسمين يحدث تغير فى كمية حركة كل منهما فى وقت قصير جداً، وهى ما تعرف بالقوى الدفعية = القوة x الزمن، وهي كمية متجهة تساوي حاصل ضرب القوة المؤثرة في زمن تأثيرها.
الدفع = Impulse =القوة× الزمن = FxT = التغير فى كمية حركة الجسم = الكتلة×( ع ـــــ ع.) = = FxT= MV1- MV0
* قانون حفظ كمية التحرك: " إذا كانت محصلة القوى الخارجية المؤثرة فى مجموعة أجسام بينها تأثير متبادل في نظام مغلق = صفر, فإن مجموع كميات تحرك هذه الأجسام يبقى ثابتا مقداراً واتجاهاً قبل التأثير المتبادل وبعده".
*التصادم: تأثير متبادل بين جسمين أو أكثر أحدهما على الأقل متحرك بحيث يتم تفاعل مؤقت بينه وبين الجسم الآخر عن طريق تبادل التأثير بقوى الدفع حسب قانون نيوتن الثالث والذى يحدث خلال فترة زمنية قصيرة جداً.
*زمن التصادم: هو زمن تأثير القوى المتبادلة بين الأجسام المتصادمة.
*التصادم غير المرن: هو تصادم تحفظ فيه كمية التحرك ولا تحفظ فيه طاقة الحركة وتكون فيه نسبة الطاقة الحركية المفقودة كبيرة جدا ويتحد فيه الجسمان المتصادمان معا أى يكونان جسماً واحداً بعد التصادم.
ـــ يحدث هذا النوع من التصادم حينما يختلف شكل الجسم المتصادم بعد حدوثه، في حال حدوث اصطدام بين سيارتين، يسمى ذلك بالتصادم غير المرن، فمثلاً بعدما تصطدم سيارة بأخرى أو بحائط مبنَى يختلف وضعها وشكلها عن السابق.
شكل15: يا لسوء حظ السيارة الخضراء وقائدها ومن معه، أصبحت والسيارة الحمراء الكبيرة الواقفة جسماً واحدا بعد التصادم.
ــــ والسيارة تُعاني تهشماً كبيراً سواء اصطدمت بسيارة أخرى أو بحائط مبنى، بالإضافة إلى الإصابات التي تلحق بالسائق والراكبين معه، هذا النوع من التصادم هو تصادم غير مرن.
شكل 16 : المصير المجهول للسيارة ومن فيها
ــــــ في التصادم غير المرن : (كما فى حالة تصادم الحجر مع سطح الأرض) يحدث فقْد لجزء كبير من طاقة حركة الحجر، حيث تتحول إلى طاقة من نوع آخر يظهر تأثيرها فى الانعواج والتكسير والتهشم، أما كمية الحركة فلا تتغير قبل وبعد حدوث التصادم.
ــــ حفظ كمية الحركة ( Conservation of momentum)
ـــــ كمية الحركة الكلية للأجسام المُصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم، وهذه علاقات تعتمد على كتلة وسرعة كل جسم من الأجسام المتصادمة تصادما ًمرنا ً.
ــــ لذلك فإن التغير في كمية التحرك للأرض تساوى عددياً التغير في كمية التحرك للحجر، ولكن تضادها في الاتجاه , لذلك تكون كمية التحرك الكلية للنظام محفوظة ، ( ونظرا لأن كتلة الأرض كبيرة جداً جداً بالنسبة للحجر الساقط , فإن الحركة العلوية للأرض تكون غير ملحوظة ظاهرياً ) ولكن فى الحقيقة فإن سطح الأرض فى موقع الاصطدام يهتز ويتزلزل بشدة .
ـــــ طاقة الحركة :
الاندفاع : يكون الاندفاع لجسم متحرك مساوياً لكتلته (ك ( مضروبة فى سرعته(ع)؛ أي الإندفاع = ك X ع ، والجسم الذي له اندفاع تكون له أيضًا طاقة حركة ، وهي طاقة الجسم الناتجة بسبب حركته، وتكون طاقة الحركة لجسم مساوية لنصف كتلته مضروبة فى مربع سرعته، وتُكتب العلاقة على النحو التالى:
طاقة الحركة = 1/2 × ك× ع2 = k=1/2mv2
ــــــ وتتناسب قيمة طاقة الحركة لجسم ما تناسبا طرديًّا مع كتلته ، ومع مربع سرعته، فالسيارة التي تتحرك بسرعة 100كم/ الساعة تكون طاقتها الحركية أربعة أمثال طاقتها الحركية عند سرعة 50 كم/الساعة، وهذه الزيادة فى الطاقة الحركية تجعل تصادمات الأجسام عالية السّرعة أكثر خطورة من تصادمات الأجسام منخفضة السرعة، وعندما يصطدم جسم متحرك بآخر يحدث انتقال للطاقة وللاندفاع، وتسمى الطاقة المنتقلة من الجسم المتحرك بالطاقة التأثيرية، ويكون للأجسام المتحركة بسرعة عالية طاقة تأثيرية كبيرة إذا اصطدمت بأجسام أخرى.
ـــــ وطبقاً لقوانين الحركة فإن زمن الاصطدام من بدايته حتى توقُّف الجسم الصادم تماماً يتناسب عكسياً مع قوة الاصطدام، فكلما قل زمن الاصطدام زادت العجلة التقصيرية المؤثرة علي الجسم الصادم، وبالتالى تزداد قوة الاصطدام.
ــــ والعجلة التقصيرية التى يتعرض لها الحجر عند سقوطه واصطدامه بالأرض هى عجلة لحظية يكون اتجاهها عكس اتجاه حركة الحجر أى إلى أعلى وهى ناتجة عن التباطؤ الشديد للسرعة ، ومن المعلوم أن العجلة هي معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن فعند الاصطدام سوف يحدث تغيّر كبير جداً للسرعة في زمن قصير جداً جداً مما يولد عجلة تقصيرية كبيرة جداً جداً تسبب قوة اصطدام كبيرة بالتتابع.
ــــــ فعجلة الجاذبية الأرضية تسبب سقوط الجسم ، لكن عند الاصطدام يؤثر الجسم المصدوم ( الأرض) على الجسم الساقط ( الحجر) بعجلة تقصيرية سالبة كبيرة لكى يمنعه من الحركة وتكون فى عكس الاتجاه.
ــــ وهذا السبب فى كون الجسم الساقط من ارتفاع أكبر يعانى تهشماً أكبر بسبب أن قوة اصطدامه الناتجة عن سرعته العالية تكون أكبر وقوة الاصطدام هنا ناتجة من العجلة التقصيرية التى يؤثر بها الجسم المصدوم ( الأرض) على الجسم الساقط ( الصادم).
ـــ نتائج دراسة حالة إسقاط الأحجار من الطائرات على حقول الألغام :
ـــــ وبتطبيق قوانين الحركة السابق دراستها لحجر كتلته 15 كيلوجرام يسقط من ارتفاع 1500 متر ، وتصل سرعة اصطدامه ( ارتطام بالأرض) = ع = 171,55174متر/ث أى 617,58626 كم/ ساعة.
ـــــ كمية التحرك = 15 كجم × 171,55174متر/ ث =2573,2761 كجم.متر/ ث.
ولنفرض أن زمن الاصطدام 0,1 ثانية وبعد الاصطدام أصبح الحجر ساكناً فستكون:
ـــــ العجلة التقصيرية ( عجلة الفرملة) هى خارج قسمة فرق السرعة على الزمن=( 171,55 متر/ث ـــــ صفر) ÷ 0,1 ثانية = 171,55÷ 0,1 =1715,5 متر/ث2.
ـــــ لاحظ أن هذه العجلة التقصيرية (الفرملة) تكون أكبر بكثير من عجلة الجاذبية الأرضية ( 9,81) بمقدار 172 مرة ، وفى عكس اتجاهها .
وبالتالي سوف تكون قوة الاصطدام وهي حاصل ضرب كتلة الحجر فى العجلة التقصيرية = 15 كجم × 1715,5 = 25732,5 نيوتن.
ــــ لاحظ أن هذه القوة كبيرة نسبة إلى الوزن والناتجة عن العجلة التقصيرية ، وهذه العجلة التقصيرية هي سبب الدمار الهائل الذى يحصل للحجر والأرض فى موضع الاصطدام ( وأيضا للسيارات فى حوادث المرور عند الاصطدام) .
طاقة حركة الحجر عند الاصطدام بالأرض :
بما أن طاقة حركة الحجر عند الاصطدام: ط = 1/2 ك ع2
إذا كانت ك = 15 كجم ، ف ( الارتفاع) = 1500 متر
ع2= ع.2+ 2جـ ف
ع2= 0+2×9,81 متر/ث2 ×1500متر = 19,62×1500=29430
ع=171,55174 م/ث= 171,55174×3,6= 617,58626 كم/ساعة
ط = 1/2 ك ع2 = 1/2 × 15x 29430= 220725 جول
ـــــ وإذا قارنا طاقة حركة الحجر بطاقة حركة سيارة وزنها 1000كجم وسرعتها 75 كم/ ساعة فإن :
سرعة السيارة = 75كم/ساعة = 75÷3,6= 20,83333 متر/ث
طاقة حركة السيارة = 1/2 × 1000 كجم × (20,83333)2 = 500× 434,02762 = 217013,81 جول= 217014 جول.
ـــــ طاقة حركة الحجر = 1/2 × 15x 29430= 220725 جول
إذن طاقة حركة الحجر فى هذه الحالة أكبر من طاقة حركة السيارة التى وزنها 1000 كجم وتتحرك بسرعة 75 كم/ ساعة .
سوف تكون طاقة الحجر ذو الكتلة 15 كجم ، ويتم إلقائه من الطائرة على ارتفاع 1500 متر عند لحظة اصطدامه بالأرض أكبر من طاقة اصطدام سيارة ( أو جسم ) كتلته 1000 كجم ويتحرك بسرعة 75 كم/ ساعة فى مبنى.
ـــــ وإذا كانت كتلة الحجر = 20 كجم ، والمسافة ( الارتفاع) 1500 متر فإن:
ط = 1/2 ك ع2 = 1/2 × 20x 29430= 294300 جول
أى أكبر من 294 ألف جول
وإذا قارنا طاقة حركة الحجر 20 كجم بطاقة حركة سيارة وزنها 1000 كجم وسرعتها 85 كم/ ساعة فإن :
سرعة السيارة = 85 كم/ساعة = 85÷3,6= 23.6111 متر/ث
طاقة حركة السيارة = 1/2 × 1000 كجم × (23.6111)2 = 500× 557,4845 =
278742.25 جول = 278742 جول ، أى أكبر من 278 ألف جول
أى أن طاقة حركة الحجر ذو الكتلة = 20 كجم = 294 ألف جول تكون أكبر بكثير من طاقة حركة السيارة ذات الكتلة = 1000 كجم وتسير بسرعة 85 كم/ ساعة = 278 ألف جول بمقدار 16 ألف جول تقريباً.
ــــــ النتيجة: يا لهول الأحجار الساقطة سقوطاً حرا ً ، إنها سوف تُدمر كل شئٍ فى طريقها ، إنها سوف تُفجر الألغام حتى لو كانت على أعماق بعيدة تصل إلى عشرة أمتار تحت سطح الأرض ، وسبحان الله العظيم فى تأثير عجلة الجاذبية الأرضية.
ـــــ وسيكون الضغط الناتج من اصطدام الحجر بالأرض كافياً لحدوث انفجار اللغم نتيجة اصطدام الحجر الذى وزنه (15 ـــــ 20) كجم بالأرض، وذلك نتيجة السرعة العالية والطاقة العالية جداً التى يكتسبها الحجر ، وسوف تكون قوة الدفع والتصادم كما لو كان جسماً كتلته 1000 كجم يسير بسرعة 85 كم/ الساعة أو أكثر ويصطدم بحائط مَبنى، فلنا أن نتخيل حجم الآثار التى ستحدث، ويزيد عليها تفجير الألغام ذاتها وما يُحدثه من زلزلة الأرض وإخراج كل مخلفات الحرب المدفونة فيها ، بحيث يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، والتقاطها وجمعها بالطرق الفنية المناسبة ( يدوياً أو مغناطيسيا) ومع مراعاة الحذر الشديد وإتباع تعليمات السلامة المهنية فى وسط حقول الألغام.
ــــ وهكذا يمكن استخدام الأحجار ـــ فى حالة إسقاطها من الطائرات على حقول الألغام ــــ فى تفجير هذه الألغام ، والتخلص منها مباشرة وبمنتهى السرعة ، بدلاً من محاولات البحث والتنقيب والحفر حول الألغام وحدوث إصابات بين القائمين بالعمل فى كل مرحلة.
11ـــــ التدقيق الجيد للفكرة:
لقد تم دراسة الفكرة جيداً ، وعمل حسابات الحركة والتصادم طبقاً لقوانين حركة السقوط الحر وكيفية التنفيذ كما سبق، ولكن هل تؤثر نوعية تربة الأرض؟
التربة هي الطبقة السطحية الهشة أو المفتتة التي تغطي سطح الأرض، وتتكون التربة من مواد صخرية مفتتة خضعت من قبل للتغيير بسبب تعرضها للعوامل البيئية والب
» المهندسين خ
» المهندسين خ
» تليفونات برنامج صبايا الخير بقناة النهار
» طلب مساعده عاجل
» اغاثه
» موضوع مهم جدا وأرجو ألا تغفلوا عنه وأرجو ابتواصل
» موضوع مهم جدا وأرجو ألا تغفلوا عنه وأرجو ابتواصل