Transport w Starożytnym Egipcie

[mechanik]

Staram się dostarczyć archeologom informacji na temat maszyn i sposobów transportu, jakich nie znajdą w podręcznikach mechaniki, a które były teoretycznie możliwe do stosowania np. w Starożytnym Egipcie. Bardzo mnie interesują opinie o moich filmach wykonanych podczas prób kilku moich konstrukcji i umieszczonych na YouTube.
Linki do filmów poniżej.
mechaniik
http://www.youtube.com/watch?v=ILSz5hoQtl0
http://www.youtube.com/watch?v=JUPB4csc0tU
http://www.youtube.com/watch?v=aY7ZwgkIGQM
_________________
Prawa fizyki obowiązywały nawet wtedy, kiedy ich nie znano.

[Michał]

Świetne filmy! Rozważyłbym jednak, aby na bieżąco prezentować podawane wzory wraz ze schematami. Mówiąc szczerze, zawsze kulałem z fizyki, przez co wydają mi się one bardzo skomplikowane.

[mechanik]

Z wielką przyjemnością opiszę sczegółowo wzory itp. może w przyszłym tygodniu, bo traz brak czasu. Póki co, polecam www.swbochnacki.com oraz www.bochnacki.republika.pl, tam jest trochę więcej informacji.
mechanik[/url]
_________________
Prawa fizyki obowiązywały nawet wtedy, kiedy ich nie znano.

[mechanik]

Zgodnie z obietnicą wyjaśniam.
Film „Budowa piramid wg. Herodota” to próba przedstawienia prostych zjawisk fizycznych dotyczących transportu po równi pochyłej.
Można sformułować prawo, nazwijmy go umownie „Prawem Imhotepa”, które brzmi: Praca tarcia podczas transportu ciężaru po równi pochyłej ustawionej pod kątem równym kątowi tarcia, czyli pod takim kątem kiedy ciężar samoczynnie zaczyna się zsuwać, jest zawsze jednakowa i wynosi dokładnie tyle samo co praca potrzebna na podniesienie ciężaru na wysokość równi.
Dowód jest bardzo prosty, wymaga wiedzy z trygonometrii w zakresie szkoły średniej.
- siła ciężkości transportowanego głazu Q
- kąt nachylenia równi do podłoża 
- wysokość na jaką podnosimy głaz H
- długość równi S= H/sin
- nacisk na płaszczyznę równi, prostopadły do równi N= Q*cos
- współczynnik tarcia głazu o równię tg
- siła tarcia głazu o równię T=N*Q*cos*tgQ*sin
- praca tarcia Lt = T*S=Q*sin* H/sinQ*H
- praca podniesienia głazu na wysokość H L= Q*H
Lt = L c.b.d.o.
Konsekwencje tego prawa są ogromne, ponieważ wiemy, że praca tarcia, która zawsze jest naszą stratą , jest niezależna od kąta nachylenia równi. Zatem nie warto walczyć z tarciem na równi pochyłej, bo duży współczynnik tarcia, to możliwy do zastosowania duży kąt nachylenia równi, czyli równia staje się krótsza, mniej materiałochłonna.
Oczywiście takie rozumowanie jest słuszne, jeżeli uważamy, że praca na równi w sytuacji kiedy ciężar sam nie zsunie się w dół, jest jedynym słusznym rozwiązaniem. Bezpiecznie leżący ciężar, pozwala na spokojne używanie prostych narzędzi zwiększających siłę naszych mięśni. Nie przeszkadza nam zatem duża siła, jakiej musimy użyć, aby pokonać tarcie i składową od siły ciężkości. Ale próbując stosować inne rozwiązania, musimy pamiętać, że teoretyczna sprawność takiego transportu jest zbliżona do 0,5, czyli wykonujemy dwukrotnie większa pracę niż najbardziej efektywny w transporcie pionowym dźwig.
Wśród tysięcy teorii budowy piramid egipskich najwięcej rysunków przedstawia szeregi robotników ciągnący głazy po najróżniejszych rampach. Tylko 40 osobowy zaprzęg, (20 osób do jednej liny) to żywa masa równa masie ciągniętego kamienia. Nic nie pomaga zmniejszenie współczynnika tarcia przez ułożenie głazu na drewnianych rolkach i tak będziemy musieli wykonać prace dwa razy większa niż dźwig, bo robotnicy transportują samych siebie. Nawet, gdybyśmy zastosowali do transportu głazów po rampie 16- tonowe wywrotki, to masa własna takiej wywrotki wynosi 14 ton, czyli prawie tyle samo co ładowność. Wliczając sprawność silnika spalinowego, nie możemy spodziewać się sprawności większej niż 0,35 dla takiego rozwiązania. Zatem jesteś grubo poniżej spokojnego, cichego, bezpiecznego popychania kamienia po drewnianej belce z niższego stopnia piramidy na wyższy.
mechanik
niestety nie umiem wpisac symboli trygonometrycznych, prosze uwierzyć, że tak jest, zainteresowanym moge dowód wysłac e-mailem
_________________
Prawa fizyki obowiązywały nawet wtedy, kiedy ich nie znano.

[mechanik]

Widząc odrobinę zainteresowania tym co ma mechanik do powiedzenia archeologom, pozwalam sobie na szczegółowe wyjaśnienia kolejnej fazy transportu kamieni.
„Dajcie mi punkt podparcia a poruszę Ziemię” - te słowa Archimedesa odnoszą się do transportu po stopniach piramidy, na wcześniej opisywanej belce drewnianej, gdzie kolejne otwory w belce, stanowiły punkt oporu dla dźwigni.
Tymczasem, transport po rampie prowadzącej od kanału połączonego z Nilem aż do podnóża piramid, nie mógł odbywać się na podobnej zasadzie, bo dziurawienie powierzchni kamiennej rampy to kłopotliwe zajęcie.
Kiedy nie jesteśmy owładnięci ideą walki z tarciem za wszelką cenę, możemy zastosować najprostszą z możliwych metod transportu. Jest to metoda odpychania jednego kamienia od kilku innych sztywno połączonych ze sobą. Na płaskiej powierzchni, teoretycznie wystarczą trzy kamienie, aby uformować zestaw transportowy. Dwa kamienie stawiają opór równy podwójnej siły tarcia, jest więc rzeczą oczywistą, że od nich możemy odepchnąć trzeci kamień. Jeżeli potrafimy połączyć sztywno, już odsunięty trzeci kamień, z pierwszym kamieniem, to znajdujący się pomiędzy nimi kamień drugi, też możemy popchnąć, tak aby dosunął się do trzeciego. Teraz pozostaje tylko dociągnąć, pozostający nieco w tyle, pierwszy kamień do drugiego i trzeciego kamienia. Wykonanie takiego zestawu nie jest trudne. Pokazywałem taki zestaw „chodzących kamieni” w TV w programie Wandy Konarzewskiej na początku lat 1980-tych.
Sprawa nieco się komplikuje w momencie, kiedy chcemy transportować kamienie wzdłuż nachylonej rampy. Wtedy nie wystarczą trzy kamienie, musi ich być znacznie więcej i kąt nachylenia rampy musi być znacznie mniejszy od kata tarcia. Istnieje matematyczna zależność pomiędzy ilością kamieni, które stanowią opór dla aktualnie odpychanego kamienia, a współczynnikiem tarcia i katem nachylenia rampy. Nie ma sensu przytaczać tych skomplikowanych wyliczeń, ponieważ sytuacja jaka mogła mieć miejsce 4000 tys lat temu w Giza była wprost komfortowa. Kamienie wypełniały rampę całkowicie, stały jeden za drugim w czterech lub pięciu rzędach. Nikt nie musiał wykonywać obliczeń, jeżeli kamień się nie przesunął w górę rampy, tylko cofnęły się kamienie mające dawać opór, to nie mogły się cofnąć daleko, po prostu oparły się o inny kamień stojący za nimi i wbijając następny klin uzyskalibyśmy właściwy efekt przesunięcia jednego kamienia.
Pięć rzędów kamieni na rampie, było jak olbrzymie dżdżownice, których pierścienie rozsuwają się i kurczą, ale całość wędruje do przodu.
Dwóch pracowników, przykładowo, obsługuje pięć kamieni, kolejno je przesuwając, oni nie transportują siebie, pozostają cały czas w swoim rejonie, ponieważ zawsze jeden kamień odchodzi do grupy znajdujące się wyżej na rampie i jeden kamień przychodzi od grupy pracującej niżej na rampie. Największy kłopot, to dostarczanie kamieni na początek rampy, ale i to można w prosty sposób rozwiązać
Koncepcje transportu na saniach, wałkach drewnianych, itp. ciągniętych przez zastępy ludzi nie wytrzymują prostych obliczeń wydajności transportowej rampy. Te wszystkie środki transportu, sanie, wałki , ludzie, muszą wrócić na początek rampy. Wśród tysięcy koncepcji transportu kamieni przy budowie piramid egipskich, nigdy nie widziałem przemyślanej i zarezerwowanej drogi powrotu pustych środków transportu i ludzi. A jest to, wbrew pozorom, bardzo ważny element procesu transportowego.
mechanik
_________________
Prawa fizyki obowiązywały nawet wtedy, kiedy ich nie znano.