مؤخراً قامت شركة ليكزس (Lexus) بإطلاق فيديو جديد للوح تزلجها الطائر (Lexus Hoverboard)، يظهر كيفية استخدامه، وبينت الشركة من خلال هذا الفيديو بأن الفكرة الأساسية لهذا الابتكار تتمحور حول امتلاك لوح التزلج الطائر لموصلات فائقة (superconductors) تسمح له بالتحليق في الهواء فوق مغناطيس مدمج بالأرض.
وإليكم تحليل سريع لكيفية عمل هذه الآلية الرائعة:
عدم الاحتكاك
إن العجلات التي تمتلكها ألواح التزلج التقليدية تولد احتكاكاً مزعجاً مع الأرض، ولكن ماذا عن ألواح التزلج الطائرة؟ هل تولد هي الأخرى نوعاً من الاحتكاك مع الأرض؟ لنقم بتحليل ذلك اعتماداً على الصورة التالية التي تظهر لوح التزلج الطائر وهو يتحرك أسفل المنحدر.
على الرغم من أن المنحدر منحني، إلّا أنه بإمكاننا أن نعتبره بأنه سطح منحدر، وبناءً عليه، فإذا كان الكائن عديم الاحتكاك، وكان محور (X) متجه نحو أسفل المنحدر، فإن القوة الوحيدة التي تكون مؤثرة في هذا الاتجاه ستكون جزء من قوة الجاذبية، وعندها سيكون بإمكاننا أن نكتب معادلتها على النحو التالي:
وبهذا، فإذا كان اللوح في الواقع عديم الاحتكاك، فإنه تسارعه في اتجاه الانحدار ينبغي أن يكون معتمداً على زاوية الانحدار، والآن لنقم بإجراء بعض التحليل للفيديو، إذا افترضنا بأن طول لوح التزلج الطائر (hoverboard) يساوي متر واحد، وإذا قمنا بإجراء رسم بياني لجزء من مسار (X مقابل Y) لحركة اللوحة، يظهر لنا الآتي:
سنجد بأنه عندما يكون الانحدار مساوي لـ0.603، فإن زاوية الانحدار ستكون مساوية لـ31.1 درجة، ومن هنا نجد بأن التسارع يكون مساوي لـ5.1 متر في الثانية.
ولكن ربما يكون من الأفضل لو نظرنا أيضاً لحركة لوح التزلج على الأرض المستوية، وهنا مخطط حركي لمقطع من الفيديو يظهر اللوح وهو يتزحلق على الأرض دون أن يكون هناك شخص على سطحه:
بناءً على ما سبق، يبدو بأن السرعة الأفقية للوح ثابتة إلى حد ما، وهذا يشير إلى أن اللوح عديم الاحتكاك.
هل يتفاعل لوح التزلج الطائر مع الأرض؟
قد يكون اللوح عديم الاحتكاك تقريباً بالفعل، ولكن لا يزال هناك بعض التأثير المتبادل بينه وبين الأرض، فبغض النظر عن وجود قوة واضحة تدفع اللوح لتحقيق التوازن بينه وبين قوة الجاذبية، فإن هناك شيء آخر، فمثلاً أنظروا لوضعية هذا الراكب.
لاحظوا بأن الشاب يحاول القيام بحركة التوائية، غير أن اللوح لا يطاوعه في ذلك، والطريقة الوحيدة التي يمكن أن يحدث فيها هذا هو أن يكون هناك بعض عزم الدوران الخارجي المطبق على نظام اللوح، فإذا لم يكن هذا صحيحاً، فإنه عندما يقوم الشاب بالالتفاف لناحية معينة، فإن اللوح سيلتف للناحية الأخرى لجعل التغيير الكلي في كمية الحركة الزاويّة مساوياً للصفر.
هذا ما يبدو عليه الأمر عندما يكون لديك جهاز لا يمتلك لعزم الدوران الخارجي.
مجرد بذل عزم طفيف على منصة لوح تزلج ليكزس عندما يقوم شخص ما بالصعود عليه، يجعلها تبدأ بالدوران، وأي حركة التواء صغيرة من جهة الشخص تجعل اللوح يغير دورانه، ولهذا فإنها هذا النوع من الألواح لا يبقى مستقيماً كما هو الحال مع ألواح التزلج العادية ذات العجلات، فهذه العجلات تسمح للوح بالذهاب إلى الأمام وإلى الخلف بسهولة، ولكنها لا تدعه يدور بسهولة في ذات الوقت، وذات الشيء ينطبق على الـ(hoverboard).
حتى الآن لا نمتلك جميع التفاصيل التي تخص هذا اللوح، ولكن يبدو بأن القوة التوجيهية التي يفرضها المغناطيس المثبت في الأرض تمنع اللوح من الدوران، وهذا يعني أنه لن يكون بإمكانك “التزلج حيثما تريد”، حيث سيكون عليك البقاء على مسار محدد سلفاً لتستطيع الاستمتاع بهذه التقنية.
من دون شك، فإن لوح تزلج ليكزس الطائر رائع جداً، ولكنك لن تكون قادراً على استخدامه للهروب من الأشرار كما هو الحال في فلم (Back to the Future)، إلا إذا وافق هؤلاء الأشرار على مطاردتك على طول المسار المحدد مسبقاً فقط.