المنحنيات والجسور

2014 أبجدية مهندس

هنري بيتروسكي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الرياضيات والهندسة الهندسة

المنحنيات والجسور (Bents And Bridges). "المنحنى" المميّز لجمعية "تاو بيتا باي" (Tau Beta Pi) الشرفية التي تضم كلّ فروع الهندسة اتخذته رمزاً لها منذ عام 1885، وله مكان خاص في تاريخ بناء الجسور. فالجسور المبنية على العوارض الخشبية الطويلة كانت شديدة الاستقرار عندما تُشدُّ دعاماتها الخارجية بحيث تصبح قواعدها السفلى أوسع من قواعدها العليا، وهذه ميزة معروفة منذ الأزمنة الرومانية. والجسور بأضلاعها "المنحنية" أو المائلة على هذا النحو تُتيح استقراراً أكثر، وخصوصاً في حالة تيارات الأنهر السريعة التي تشكّل مخاطر انهيار أحد الجانبين. وفي حين أن بعض المصمّمين للجسور الأصغر، لا يزالون في يومنا هذا يستخدمون تشكيلة الميلان التقليدية فإن معظم الجسور العريضة تدعم باستخدام الإسمنت المسلّح، أو بالإطارات المعدنية الصلبة المشكّلة بطريقة تؤمّن الاستقرار الجانبي من دون استخدام هندسة أشباه المنحرفات. ولكن مع أن الأعمدة الحاملة لجسور الطرقات السريعة الحديثة قد لا تكون مائلة، فإن التركيبة المشابهة للإطار لا تزال تسمّى بـ"المنحنيات". ولا تزال المنحنيات تستخدم في الهياكل المشابهة للجسور، مثل خطوط أنابيب الغاز والبترول وقنوات جرّ المياه. أما منحنى تاو بيتا باي(The Bent of Tau Beta Pi) فهو اسم مجلّة الجمعية الشرفية التي استمرت بالصدور كل ثلاثة أشهر من دون انقطاع منذ عام 1906 إلا في أيام الحرب العالمية الأولى. وإحدى مُجسّدات منحنى تاو بيتا باي غالباً ما يمكن رؤيته متضمَّناً في الممرّ الذي يقود إلى بناء هندسي في حرم جامعي، وأحد النماذج الأكبر والمعتدلة غالباً ما توجد كنصب تذكاري مهيب بالجوار.

أما مجلة الجمعية الشرفية للهندسة الكهربائية إيتا كابا نيو (Eta KappaNu) فاسمها الجسر (The Bridge). (يجب ألا يلتبس مع المجلة التي تحمل الاسم نفسه التي تصدرها الأكاديمية الوطنية للهندسة). وهي لا تشير إلى الهيكل الذي يعبر النهر أو الوادي، إنما إلى الجسر الكهربائي المعروف باسم جسر ويتستون، وهو عبارة عن دارة كهربائية تُستخدم منذ زمن طويل لتحديد قيمة مقاومة كهربائية مجهولة. ويمكن توسيع الاستخدام كمحساس ليطالَ مقادير فيزيائية تؤثّر في قيمة مقاومة سلك ناقل، مثل تغيّر طوله، ومن ثم قياس غير مباشر لتغيّر في البنية يتعرّض لها السلك. وهذا الجهاز سميّ باسم تشارلز ويتستون(1802-1875)  (Charles Wheatstone) العالم والمخترع البريطاني الذي طوّر دارة الجسر ولم يخترعها. أراد أحد مؤسسي إيتا كابا نيو اختيار صولجان هرمس ذي الثعبانين المتلافّين ليكون رمزاً لجمعيته من دون أن ينتبه إلى أن مهنة الطبابة قد اختارته رمزاً لها.