بعض الزملاء المعلمين بالمرحلة الثانية والثالثة يحضرون تدريبات علمية اجبارية هذا العام وانا التي أؤديها منذ الأربعاء الماضي، عرض احد الزملاء تجربة سوف اطرحها عليك: عمل صاروخ من زجاجة الكوكاكولا وسدادة بها ثقب في منتصفها بواسطة صمام ومضخة نقوم بسد الزجاجة فهي تحتوي على هواء نقوم بالضخ وبعد حوالى ٣٠ حركة ضخ ترتفع عن الأرض بمستوى ٢ متر ماذا يحدث هنا؟ اظن ان المضخة تضخ الهواء بالزجاجة حتى لا تستطيع احتواء المزيد (أي أن الهواء يبدأ في التسرب ليشبه صورة الماء الذي يسكب في الوعاء) فيقوم ضغط الهواء باخراج السدادة من عنق الزجاجة ودفعها كالصاروخ ولكن دفعة ضعيفة لأن العلاقة بين كتلة الزجاجة والهواء ضعيفة ثم نقوم بملء الزجاجة حتى ربعها بالماء ثم نقوم بالضخ فتبدأ الزجاجة في الأرتفاع بعد ١٧ حركة ضخ لتصل الى ارتفاع ٢٠ متر لست متأكد من الشرح لهذا الأداء للزجاجة الصاروخ فهي ترتفع اكثر لان الهواء يحتل حجم اقل بسبب وجود الماء ولكن لماذا لا اعرف؟ هل للماء دخل في ذلك وكيف؟ هل الهواء يدفع بالماء للخارج بالأضافة للقوى الأضافية ( منها ضغط الهواء+ضغط الماء) مما يضاعف تأثير الدفع (فهل يمكن ان نطلق على هذا مصطلح "القدرة ") واذا ما اضفنا المزيد من الماء لن ترتفع الزجاجة لانها ستكون ثقيلة جدا . هل تبدو لك استنتاجاتي معقولة؟

يبدو ان كل تلك الأسئلة تؤدي إلى سؤال واحد الا وهو : ما هي الطريقة الأكثر فاعلية لتحويل الطاقة الكامنة في الهواء المضغوط الى طاقة حركية. وفعالة هنا تعني بأعلى حاصل ممكن أو أيضا " دون ان يولد أشكالاً أخرى من الطاقة كالحرارة الناتجة من الأحتكاك او غيرها من صور الطاقات وهنا سوف استبعد (محاولا ان اتطرق الى الموضوع بطريقة مختلفة) افتراض ان السدادة التي تقاوم ضغط الماء افضل من مقاومته لضغط الهواء سامحا ذلك بتخزين المزيد من الطاقة كامنة كما ان عدد حركات الضغط يشير الى العكس ( ف ١٧ اقل من ٣٠ × ٣/٤) فالخراطيم هي آلات يعرف عنها المتخصصون في الديناميكا الهوائية والهيدروليكية اكثر مني فهي تتمتع باهمية اكبر من التي تتمع بها محركات الصواريخ ومفاعلات النفاثات réacteurs des jets فبعض المراكب تزود بخراطيم بدلا من مراوح فان شكل الخراطيم المثالي يعتمد على نوع السائل fluide التي يجب عليها ان تزيد من سرعتها ووهل شكل عنق زجاجة الكوكا يناسب الماء ولا يناسب الهواء ؟ على اية حال لا شك في ان لتر هواء مضغوط بضغط P يحتوي على طاقة اكثر (اي على ١/٣ لتر اضافي) من ٣/٤ ليتر تحت تأثير نفس الضغط وان على العكس لا يحتوي ١/٤ لتر من الماء السائل (والذي يكون  تقريبا غير قابل للضغط) على طاقة ذات ضغط P تكون اكثر او اقل من الضغط الجوي او من ضغط يصل الى عشر اضعاف P اذا ما صحت افتراضاتي فان كمية الماء القصوى تعتمد على الضغط الذي يجعل سدادة الزجاجة تقفز اذا ما وصل هذا الضغط الى ١/٣ بار (اي حوالي ٣٣٠ جرام في المانومتر وهو مقياس الضغط) في حين ان كمية الماء القصوى تكون ١/٤ لتر اذا اضفنا المزيد من الماء ستقل كمية الهواء دون احداث تغير في الضغط وبالتالي كمية اقل من الطاقة وسيتبقى بعض الماء في الزجاجة (وهو وزن خامد) حين يتسرب الهواء بأكمله هل يمكن اعادة اجراء تلك التجارب؟ اذا كانت الأجابة بالأيجاب هل يمكننا دراسة ما سيحدث اذا ما ضغطنا اكثر على السدادة او اذا ما لصقناها بالزجاجة بحيث يمكننا نفخ هواء اكثر قبل ان تقفز؟ يجب ان اقوم بتجريب ذلك.