متسابق الجاذبية

سيارة سباق الجاذبية أو سيارة الصابون هي مركبة بدون محرك تُستخدم في سباقات الطرق المنحدرة، إما ضد الزمن أو ضد منافس آخر. تعمل هذه المركبات بقوة الجاذبية فقط ؛ لذا، تُصمم لتكون انسيابية قدر الإمكان لتقليل مقاومة الهواء وتحسين توزيع الكتلة والوزن لتحقيق أقصى سرعة.

في الأصل، كانت سيارات سباق الجاذبية تُصنع من صناديق الصابون الخشبية (أو صناديق التفاح) وعجلات التزلج، لكنها أصبحت أكثر تطوراً بمرور الوقت، حيث تم استخدام مواد مثل الألومنيوم والألياف الزجاجية وحتى ألياف الكربون المقواة بالبوليمر .

في المملكة المتحدة، تُعرف سيارة سباق الجاذبية بأسماء مختلفة مثل " باغي" و "ترولي " و "كارت" . ويُطلق عليها حاليًا اسم "سوب بوكس" . في اسكتلندا وشمال إنجلترا، تُعرف أيضًا باسم "بوغي" و "كارتي/كيرتي" و "غايدر" و "بايلر" . في ويلز، يُشار إليها غالبًا باسم "غامبو" . في أستراليا، تُسمى "بيلي كارتس" ، وفي البرازيل تُعرف باسم "روليما" .

إضافةً إلى بناء الأطفال لهذه المجسمات، تُقام مسابقات وسباقات منظمة ("سباق عربات الصابون أو سباق العربات الصغيرة") تُثير حماس الكبار في كثير من الأحيان. ومع ذلك، تُقام هذه المسابقات عادةً بروح المرح لا المنافسة الجادة، وغالبًا ما تكون لجمع التبرعات للأعمال الخيرية. وتفرض العديد من هذه الفعاليات، وليس جميعها، القواعد التالية:

• يجب ألا تحتوي السيارة على محرك
• يجب أن تحتوي السيارة على 4 عجلات على الأقل
• قد تحتاج السيارة إلى نوع من أنواع المكابح
• يجب على السائق ارتداء خوذة
• يُسمح بالدفع في الأعلى لزيادة السرعة

يبلغ متوسط ​​وزن سيارات الصابون 150 رطلاً (68 كيلوغراماً) وتصل سرعتها القصوى إلى ما بين 20 و30 ميلاً في الساعة (30 إلى 50 كيلومتراً في الساعة) . ^{[ 1 ]} يوجد في العديد من المدن حلبات سباق دائمة يتنافس فيها السائقون على الجوائز.   

عادةً ما تُصنع عربة سباق الجاذبية من الفولاذ، ولها أربع عجلات، مرتبة على شكل محور خلفي ثابت ومحور أمامي متحرك - عادةً ما يكون مزودًا بمحور ارتكاز مركزي بسيط . يوجد مقعد في الخلف، وقد يكون مغلقًا، كما في تصميم صندوق الصابون الأصلي. قد تستخدم التصاميم الأكثر تطورًا هيكلًا مغلقًا بالكامل. تختلف أنواع العجلات المستخدمة حسب ما هو متوفر بسهولة - عجلات عربات الأطفال، وعربات الدفع، وعربات الأطفال الرضع، والدراجات الهوائية المستعملة شائعة الاستخدام. كما تتوفر عجلات جاهزة من موردي الأدوات. يتم توجيه العربة عادةً باستخدام حبل متصل بنهايتي المحور المتحرك (والذي يمكن استخدامه أيضًا كأداة سحب يدوية).

تُستخدم أحيانًا أساليب توجيه أكثر تطورًا. كما تُستخدم المكابح بشكل شائع، وتشترطها معظم مسابقات سباق عربات الصابون. غالبًا ما يكون مكبح الاحتكاك البسيط الذي يتم تشغيله بواسطة ذراع يضغط على أحد الإطارات كافيًا وفقًا للقواعد.

عربات سباق الجاذبية غير مزودة بمحركات، ويتم دفعها إما بواسطة متطوعين أو تجري على منحدر مناسب. عادةً ما تُقام السباقات في اتجاه المنحدر، وتفوز العربة الأكثر كفاءة ومهارة في القيادة، حيث تؤثر الجاذبية بالتساوي على جميع العربات.

تُعدّ عربات السباق التي تعمل بالجاذبية مشاريع بناء رائعة للأطفال، إذ لا تتطلب سوى حسٍّ هندسي بديهي وبعض مهارات البناء الأساسية. كما تتوفر مجموعات جاهزة، إلا أن هذا يُفقد التجربة معناها بالنسبة للكثيرين.

في الآونة الأخيرة، بدأت تظهر سيارات سباق الجاذبية الأكثر تطوراً. هذه السيارات، المصممة للمنافسة في سباقات سيارات الصابون الرئيسية، تُصنع أحياناً من ألياف الكربون وتتميز بتصميم أحادي الهيكل ، على الرغم من أن معظمها يستخدم هيكلاً تقليدياً أو تصميماً فضائياً مع هيكل خارجي مصنوع من مواد مثل الخشب الرقائقي أو البلاستيك المموج أو ما شابه. من أمثلة هذه السيارات سيارة لوتس 119c وسيارة فورمولا جرافيتي VXR نيمبوس. ^{[ 2 ]}

في أستراليا، لا تزال عربات بيلي ، حتى في القرن الحادي والعشرين، تتبع مواصفات تقليدية أو بدائية، اشتهرت في جميع أنحاء البلاد في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، وغالبًا ما كان يصنعها الصغار من مواد مُعاد تدويرها أو رخيصة نسبيًا. ^{[ 3 ]} تُبنى هذه العربات بأقل قدر من تدخل الكبار، وتُستخدم في الساحات الخلفية للمنازل، وشوارع الضواحي، والحدائق العامة. ومع ذلك، حتى عندما يكون بناء هذه العربات أكثر تنظيمًا، كما هو الحال في سباقات بيلي كارت السنوية التي تُنظمها مجموعات مجتمعية مثل الكشافة في جميع أنحاء البلاد ، فقد تُبنى العربة وفقًا لمعايير تقليدية أو احترافية، وذلك وفقًا للقواعد واللوائح التي يضعها المنظمون لضمان منافسة عادلة وآمنة.

في إندونيسيا، تُعرف عربات السباق بالجاذبية باسم "جوكار". تُقام هذه السباقات في مناطق مختلفة كنشاط اجتماعي مجتمعي. يشبه شكل العربة تصميم عربات بيلي الأسترالية، إلا أن عجلاتها غالباً ما تكون محامل عجلات دراجات نارية.

في البرازيل، تُعرف سيارات السباق الجاذبية باسم "carrinhos de rolimã". تتميز التصاميم التقليدية بالبساطة الشديدة، مع هيكل مفتوح يشبه اللوح وعجلات مصنوعة من محامل كروية مكشوفة (لا يُسمح بالإطارات)، وعادة ما تكون أجزاء مهملة يتم الحصول عليها من ميكانيكا السيارات.

أُقيم أول سباق جاذبية مُسجّل في عام 1904 في أوبرورسيل (تاونوس) بالقرب من فرانكفورت ، ألمانيا. وقد استُلهم من أحداث رياضية كبرى مثل كأس غوردون بينيت وسباق جائزة القيصر . ^{[ 4 ]}

في عام ١٩٣٣، قام المصور الصحفي مايرون سكوت، من مدينة دايتون بولاية أوهايو الأمريكية، بتغطية سباق سيارات صنعها صبية في مدينته، ​​وقد أعجبته الفكرة لدرجة أنه حصل على حقوق بث الحدث؛ ومن هذه الفكرة انطلقت رياضة سباق سيارات الصابون على المستوى الوطني . وفي عام ١٩٣٤، نجح سكوت في إقناع خمسين مدينة في جميع أنحاء الولايات المتحدة باستضافة سباقات سيارات الصابون وإرسال بطل من كل مدينة إلى دايتون للمشاركة في سباق رئيسي، أقيم لاحقًا في أكرون . بعد ذلك، عمل سكوت لدى شركة شيفروليه .

في المملكة المتحدة، اكتسبت سباقات سيارات الصابون شعبية متزايدة مؤخرًا، بفضل فعاليات ضخمة مثل سباق ريد بول لسيارات الصابون ، والذي أقيم بين عامي 2000 و2004 في مهرجان غودوود للسرعة . واليوم، تنظم العديد من المجتمعات الجبلية الصغيرة سباقاتها الخاصة، مثل تحدي كاتيرلاين كارتي في اسكتلندا وتحدي بيلشفورد داون هيل في لينكولنشاير، ويوجد حاليًا عشرات السباقات المعروفة في جميع أنحاء المملكة المتحدة. ^{[ 5 ]} يُقام سباق سيارات الصابون سنويًا في منتصف يوليو في قلعة ريتشارد على حدود شروبشاير/هيرفوردشاير منذ عام 2004. ^{[ 6 ] [ 7 ]} بالإضافة إلى سباقات المجتمعات المحلية، هناك عدد قليل من السباقات التي تجذب متنافسين أكثر جدية، مثل سباق كيرنغورم لسيارات الصابون إكستريم (الذي أقيم في كيرن غورم من 2009 إلى 2012) وتحدي وورلابي داون هيل. وتتميز هذه السباقات بسرعات أعلى من سباقات المجتمعات المحلية. وصل المتسابقون في سباق الجاذبية الذين شاركوا في سباق كيرنغورم سوب بوكس ​​إكستريم في عام 2011 إلى سرعات بلغت 70  ميلاً في الساعة. ^{[ 8 ]}

يُعدّ رالي أوك سيتي السنوي للدراجات الجبلية، الذي تنظمه جمعية الكشافة الدنماركية في الدنمارك، أحد أفضل الأمثلة المحفوظة لهذه الرياضة. وهو الأكبر في العالم، حيث يتنافس فيه كل عام أكثر من 200 متسابق لإكمال مسار يبلغ طوله حوالي 6 أميال. ^{[ 9 ]}

تستمد مركبة سباق الجاذبية طاقتها بالكامل من قوة الجاذبية (بافتراض عدم السماح بدفعة بدء)، وهي قوة متساوية فعليًا لأي تصميم للمركبة ومسار السباق. مع ذلك، يتأثر الأداء بشكل كبير بالتأثيرات المُجتمعة لأنواع مختلفة من مقاومة الهواء، بالإضافة إلى عزم القصور الذاتي للعجلات، وبالطبع بمهارة السائق في اختيار المسارات المثلى. تنقسم مقاومة الهواء إلى مقاومة ديناميكية هوائية ومقاومة دوران . يمكن تقليل الأخيرة من خلال الاهتمام الدقيق بمحامل العجلات ، وأحجام الإطارات وضغطها، والمكابح (لتجنب مقاومة المكابح الطفيلية). عادةً ما يؤدي ضغط الإطارات العالي والإطارات الأضيق إلى تقليل مقاومة دوران التلامس، ولكن على حساب التماسك. تتميز العجلات الأكبر حجمًا بمقاومة دوران أقل من العجلات الأصغر، كما تتناسب مقاومة الدوران طرديًا مع الوزن الإجمالي. إذا سُمح بذلك، فإن تصميم المركبة ثلاثية العجلات يتميز بعزم قصور ذاتي دوراني أقل بنسبة 25% من المركبة رباعية العجلات، مع تساوي جميع العوامل الأخرى. يمكن تقليل مقاومة الهواء عن طريق تصميم هيكل مغلق بالكامل يقلل من معامل السحب ، ولكن نظرًا لأن هذا قد يكون أمرًا تقنيًا للغاية، خاصةً بالنسبة للهواة، ونظرًا لأن بعض مقاومة الهواء أمر لا مفر منه، فإن العربة الأثقل ستتفوق دائمًا على العربة الأخف وزنًا بنفس معامل السحب - ستكون سرعتها النهائية أعلى. لهذا السبب، توجد عادةً حدود لوزن الفئات في معظم أشكال هذه الرياضة الخاضعة للرقابة. بما أن جزءًا من طاقة الوضع الناتجة عن الجاذبية يجب أن يتحول إلى طاقة حركية للعجلات الدوارة، فإن المركبة ذات العجلات الأخف ستتسارع بشكل أسرع من المركبة ذات العجلات الأثقل. إذا بدأ السباق على منحدر، فإن وجود عربة ثقيلة من الخلف يمكن أن يحسن التسارع النهائي، حيث يرتفع الارتفاع الفعال لمركز ثقل المركبة. ^{[ 10 ]}

• "الشيء قيد الدراسة"، مجلة سميثسونيان، مايو 1995