من الباوندال إلى النيوتن: قراءة تعريف واحد مباشرة
فكرتان مطلقتان في نظامين
الباوندال هو القوة اللازمة لتسريع كتلة مقدارها رطل واحد بمعدل قدم واحدة في الثانية مربعة. وللوصول إلى النيوتن يكفي وضع المكافئ المتري في طرفي التعريف: 0.45359237 كيلوغرام للرطل، و0.3048 متر للقدم. وحاصل ضرب الكتلة في التسارع بهذين الرقمين يعطي 0.138255 نيوتن للباوندال الواحد، وهو معامل مشتق من تعريفين لا من تجربة.
نيوتن إنجليزي بُني من المبادئ الأولى
لو أردت بناء وحدة قوة من الرطل والقدم والثانية وحدها، لما خرجت إلا بالباوندال. فهو لا يستعير شيئاً من الميزان ولا يفترض قيمة للجاذبية، ولذلك يصلح للاشتقاق على أي كوكب وفي أي مختبر. وقد صيغت به مسائل الميكانيكا الإنجليزية قرناً كاملاً، وما زال يظهر في الكتب المدرسية القديمة وفي تدريس المقذوفات بالوحدات الإنجليزية، حيث تكون الوحدة جزءاً من صياغة المسألة لا مجرد نتيجة لها.
قيم الباوندال بالنيوتن
كل صف مضروب في 0.138255، وهو ثابت مشتق من تعريف الوحدتين. وبما أن لا جاذبية في أي من الطرفين، تصح القيم كما هي على سطح الأرض وفي أي مكان آخر.
| باوندال (pdl) | نيوتن (N) |
|---|---|
| 1 | 0.138254954376 |
| 10 | 1.38254954376 |
| 25 | 3.4563738594 |
| 50 | 6.9127477188 |
| 100 | 13.8254954376 |
| 1000 | 138.254954376 |
لماذا خسر وحدةً مبدئية على أي حال
الوحدة المبنية من التعريف أنظف منطقياً، لكن المهندس في الورشة لا يشتغل بالمنطق بل بالميزان. فالرطل-قوة هو ما يقرؤه الرطل عندما يوضع على منصة، ولا يحتاج إلى أي خطوة وسيطة، بينما يطلب الباوندال من القارئ أن يفصل الكتلة عن الوزن في ذهنه قبل أن يحسب شيئاً. غلبت الملاءمة التماسك، ومات الباوندال في الممارسة قبل أن يحسم النظام الدولي الأمر.
معامل صغير يستحق الحفظ
اضرب في 0.138255، أو اقتصر على 0.1382 للتقريب السريع. والاتجاه المعاكس يحتاج الضرب في 7.233 تقريباً، أي ما يزيد قليلاً على سبعة نيوتنات لكل باوندال. ورقم الباوندال أكبر دائماً من رقم النيوتن للقوة نفسها، لأن الباوندال أصغر من النيوتن.
الأسئلة الشائعة
كيف أحوّل الباوندال إلى نيوتن؟
اضرب عدد الباوندالات في 0.138255. فمئة باوندال تساوي 13.8255 نيوتن. والرقم مشتق لا مقيس: هو حاصل ضرب كتلة الرطل بالكيلوغرامات، 0.45359237، في تسارع القدم بالمتر، 0.3048.
لماذا يُسمّى الباوندال وحدة مطلقة؟
لأن تعريفه لا يذكر الجاذبية في أي موضع منه. فهو مبني من الكتلة والطول والزمن فحسب، على عكس الرطل-قوة الذي هو وزن رطل عند قيمة معينة للجاذبية. وهذا يجعل الباوندال ثابتاً في أي مكان، لكنه يجعل الأرقام أقل بداهة للقارئ.
هل ما زال أحد يستخدم الباوندال؟
قليل جداً في العمل الهندسي، لكنه ما زال حاضراً في التعليم والكتب القديمة. ومسائل الميكانيكا المصوغة بالوحدات الإنجليزية كثيراً ما تُكتب به لأنها تتفادى إدخال قيمة للجاذبية في نص المسألة، وهذا سبب تربوي أكثر منه سبباً عملياً.
هل هناك فرق بين الباوندال والرطل-قوة؟
فرق كبير رغم تشابه الاسمين. فالرطل-قوة نحو 32.174 باوندالاً، لأن الأخير يفترض تسارعاً مقداره قدم واحدة في الثانية مربعة بينما الأول يفترض تسارع الجاذبية القياسي. والاثنان يصفان قوة، لكن انطلاقهما مختلف تماماً.
هل الناتج دقيق عند القيم الكبيرة؟
نعم، والمعامل مضبوط على تعريفات الوحدات لا على قياس مخبري. والرطل 0.45359237 كيلوغرام بالضبط والقدم 0.3048 متر بالضبط، فحد الدقة الوحيد هو عدد الأرقام المعروضة على الشاشة، لا الحساب نفسه.