من النيوتن إلى الباوندال: الوحدة المطلقة التي خسرت النقاش
ما الذي يفعله هذا التحويل
الباوندال هو ما ينتج حين تُبنى وحدة قوة إنجليزية بالطريقة التي بُني بها النيوتن: رطل واحد من الكتلة، مُسرَّعاً بقدم واحدة في الثانية مربعة، مع استبعاد الجاذبية من التعريف تماماً. إنها وحدة مبدئية، وهي صغيرة — الباوندال الواحد نحو 0.138 نيوتن، فقوة عشرة نيوتنات اثنان وسبعون باوندالاً. والتحويل ضرب في 7.233، والناتج هو ما كان مخطط القدم والرطل والثانية سيطبعه.
المطلقة في مواجهة الجاذبية
النيوتن وحدة مطلقة: كتلة وطول وزمن فقط، صالحة في أي مكان في الكون. وقد صُمم الباوندال ليكون المكافئ الإنجليزي، وهو بهذا المعيار أحدث الوحدتين الإنجليزيتين، لأن الرطل-قوة ما زال متكئاً على جاذبية كوكب بعينه. وحدتان مطلقتان في نظامين إذن، إحداهما يستخدمها كل مهندس حيّ والأخرى حاشية في كتاب.
جدول تحويل النيوتن إلى الباوندال
قوى عبر المدى الذي كان الباوندال فيه وحدة طبيعية، من مكبس يدوي إلى محرك صغير. الصفوف الوسطى تُظهر لماذا تنمو الأرقام بهذه السرعة: الباوندال وحدة صغيرة بالتصميم.
| نيوتن (N) | باوندال (pdl) |
|---|---|
| 1 | 7.23301385121 |
| 10 | 72.3301385121 |
| 100 | 723.301385121 |
| 500 | 3616.5069256 |
| 1000 | 7233.01385121 |
| 9806.65 | 70931.635284 |
| 10000 | 72330.1385121 |
لماذا فاز الرطل-قوة في النهاية
الباوندال متماسك داخل نظام القدم والرطل والثانية، وهذا يبقي الحساب نظيفاً: لا يظهر معامل 32.174 حين تُضرب كتلة في تسارع. وتبيّن أن هذه الأناقة لا تهم. فقد كان المهندسون يملكون بالفعل موازين نابضية ومقاييس ضغط وجداول بخار معايَرة بالرطل قوةً، وأتاح لهم الرطل-قوة الاحتفاظ بكل رقم وكل جهاز قائم. أما الباوندال فطلب منهم إعادة كتابة قرن من الجداول من أجل تماسك لا يشعرون بأنهم يفتقدونه.
كيف تتعرف على رقم بالباوندال في جدول تحويل
أرقام الباوندال أكبر نحو سبع مرات من القوة نفسها بالنيوتن، وهذه أسرع طريقة للتعرف عليها. فإذا تحولت قوة من بضعة نيوتنات إلى عدد من خانتين، فالمرجح أنك تنظر إلى باوندال لا إلى رطل-قوة؛ أما أرقام الرطل-قوة فهي دائماً أصغر من قيمة النيوتن التي جاءت منها.
الأسئلة الشائعة
ما هو الباوندال تحديداً؟
هو القوة التي تمنح كتلة مقدارها رطل واحد تسارعاً مقداره قدم واحدة في الثانية مربعة. ويسمّي التعريف الكتلة والطول والزمن ولا يذكر الجاذبية في أي موضع، وهذا هو جوهر الوحدة المطلقة. والباوندال الواحد يساوي 0.138254954376 نيوتن.
لماذا أبقى المهندسون على الرطل-قوة بدلاً منه؟
بسبب العادة والأجهزة والأوراق القائمة. فالرطل-قوة هو ما يقرؤه ميزان نابضي وما عُويرت عليه مقياس ضغط، لذا كان الانتقال إلى الباوندال سيُبطل كل جدول ومخطط ومعيار في الخزانة. كان الباوندال أكثر تماسكاً، ولم يكن التماسك كافياً للتغلب على قرن من الممارسة.
أين يظهر الباوندال اليوم؟
في كتب الميكانيكا، وفي أقسام نظام القدم والرطل والثانية من المراجع القديمة، وفي بعض أدبيات الطيران واختبار المنسوجات. وهو يصمد أساساً كتذكير بأن النظام الإنجليزي كان له فرع مطلق متماسك، وكسؤال امتحاني عن الفرق بين الوحدات المطلقة ووحدات الجاذبية.
كيف أعود من الباوندال إلى النيوتن؟
اقسم الرقم بالباوندال على 7.233، أو اضربه بما يعادله وهو 0.138255. فقوة مقدارها 100 باوندال تساوي إذن 13.83 نيوتن. والزوج نفسه من الأرقام يخدم الاتجاهين في هذا التحويل، وهو تحقق مفيد حين يبدو الناتج كبيراً بشكل مريب.
هل الباوندال وحدة من وحدات النظام الدولي؟
لا. إنه ينتمي إلى عائلة القدم والرطل والثانية، بينما يقوم النظام الدولي على المتر والكيلوغرام والثانية. وهو ليس حتى الوحدة الإنجليزية التي يلتقي بها معظم الناس، لأن الرطل-قوة أخذ ذلك الدور في التجارة والهندسة منذ زمن بعيد.