שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהם ארבעת הכוחות של הטיסה?
ישנם 4 כוחות (The Four Forces) פיזיקליים, המסייעים למטוסים ולכלי טיס ואפילו לצלחות מעופפות של פריזבי לטוס אל על.
ארבעה הכוחות הללו פועלים על המטוס, כשהשילוב ביניהם הוא שמאפשר לו לטוס באוויר, על כל משקלו האדיר.
ארבעת הכוחות הללו הם כוח העילוי (lift), המשקל (weight), הדחף (thrust) והגרר (drag).
כשהכוחות הללו מאוזנים, כלי הטיס נע ישר. אם נבין את העקרונות הפיזיקליים שמאחורי הכוחות הללו, נבין היטב את נפלאות הטיס או השיוט באוויר.
אז שכשהמנועים דוחפים את המטוס קדימה ויוצרים דחף, כשצורת הכנפיים של המטוס היא שיוצרת עילוי ומחזיקה אותו למעלה, עומדים מול כל אחד משני הכוחות הללו כוחות המתנגדים להם - הגרר שבולם את הדחף והכבידה שבולמת את העילוי - כך מאוזן וטס המטוס באוויר, בגובה ובמהירות נסבלים, שרק הטייס יכול לשנותם.
#כוח העילוי
הכנפיים הן שיוצרות את מרבית כוח העילוי שבו משתמש המטוס. כוח העילוי הוא שמאפשר למטוס להידחף כלפי מעלה ולא ליפול. מבנה וצורת הכנפיים הם שגורמים לדחיפת האוויר שמתחת לכנף כלפי מעלה, בזכות לחץ האוויר הגבוה יותר שנוצר מתחת לכנף. הלחץ הגדול מלמטה יוצר את כוח העילוי, הגורם לכך שהמטוס נדחף למעלה על ידי האוויר.
#כוח הכבידה
משקלו של המטוס הוא מה שמושך אותו לקרקע. הכבידה היא הכוח המושך כל דבר וגם את המטוס לכיוון האדמה, אחרת המטוס היה עולה למעלה עוד ועוד. משקל הוא תוצאה של הכבידה.
#כוח הדחף
כוח זה מושג בזכות המנועים והוא שדוחף את המטוס קדימה. הדחף נוצר בעזרת מדחף, רקטה או מנוע סילון. מי שמכיר את מייבש השיער הביתי יודע שהוא דוחף אוויר לקדימה, לאחר שמשך אותו מאחור.
#כוח הגרר
כוח הגרר הוא הכוח שמתנגד לדחף ויוצר את ההתנגדות לתנועה קדימה. גרר הוא תוצאה של חיכוך והפרשי לחץ אוויר. מי שרוצה לחוות כוח גרר שייזכר את הדחיפה אחורה של היד, כשמוציאים אותה מחלון המכונית הנוסעת.
הנה סרטון על ארבעת הכוחות היוצרים את השיוט באוויר:
https://youtu.be/zhWDnWaI5TE
כוח העילוי שמעלה למעלה (עברית):
https://youtu.be/dYZg1AgVBUU
כוח הכבידה שמאזן את העילוי ומושך למטה לפי המשקל (מתורגם):
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
כוח הדחף שדוחף כלי טיס קדימה ומעיף אנשים מאחורי המטוס:
https://youtu.be/GqVjD3nBSQg
כוח הגרר שבולם את הדחף:
https://youtu.be/BnmZ94eIdNE
והתעופה של פריזבי באוויר בעזרת ארבעת הכוחות הללו:
https://youtu.be/jJtQjc32aT8
מה זו אווירודינמיות?
אווירודינמיות (Aerodynamics), או אירודינמיות, היא תכונה שמאפשרת לגוף נייד, כמו מטוס, ציפור, מכונית או אפילו דג, להתגבר על התנגדות האוויר בעת התנועה.
כללית, צורת הכנף היא שמאפשרת למטוסים מטוס ולא ליפול. צורת הכנף יוצרת כוח עילוי בזכות המשטח המקומר שלה. צורת הכנפיים היא שגורמת ללחץ האוויר שמתחת להן לגדול יותר מלחץ האוויר שמעליהן וזה מה שדוחף את הכנפיים וביחד איתן את המטוס כולו, כלפי מעלה.
אווירודינמיות מתאפשרת לרוב גם תודות לצורה מעוגלת בקצה האחד של הגוף ומחודדת בקצה האחר. תורם לה גם שטח הפנים החלק והאחיד שלו, שמזכיר צורה של טיפה.
את תכונת האווירודינמיות ניתן למצוא בטבע בצורתם של ציפורים ודגים. היא אומצה בהנדסה המודרנית לגופים נעים, כמו מטוסים, מכוניות, צוללות וכדומה.
ארבעה כוחות פועלים על המטוס. השילוב ביניהם וההתגברות על כוח הכבידה, הם שמאפשרים לו לטוס ולא ליפול.
ארבעת הכוחות הללו הם עילוי, דחף, גרר ומשקל. המשקל הוא כוח הכבידה כמובן והוא דווקא מושך אותו לאדמה. העילוי מאפשר לו להידחף כלפי מעלה, הדחף שמושג בזכות המנועים דוחף את המטוס קדימה והגרר הוא ההתנגדות המסוימת וההכרחית לתנועה קדימה.
אז ברור שהמנועים דוחפים אותו קדימה, אבל צורת הכנפיים של המטוס היא שמחזיקה אותו למעלה. מבנה הכנפיים גורם לדחיפת האוויר שמתחת לכנף כלפי מעלה, בזכות לחץ האוויר הגבוה יותר מתחת לכנף. זה יוצר את כוח העילוי, כלומר גורם לכך שהמטוס "מורם" למעלה על ידי האוויר. גאוני.
הנה הסבר על האווירודינמיות שמקנה למטוס את יכולת הטיסה (מתורגם):
https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w
כך מטוסים טסים בזכותה:
https://youtu.be/YyeX6ArxCYI
ולא רק טסים אלא גם טסים הפוך ולא נופלים (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
על טייס שהצליח להטיס ולהנחית פנטום פגוע ללא חרטום ובניגוד לחוקי האווירודינאוטיקה (עברית):
https://youtu.be/daEt-KhS3xY
גם מכוניות מרוץ ובכלל מתוכננות עם אווירודינמיות:
https://youtu.be/TKH1DyV9vNU
וסרטון הסבר על הכוחות שפועלים על המטוס ומאפשרים לו לטוס במקום ליפול:
https://youtu.be/5ltjFEei3AI?long=yes
איך צורת כנפיו מחזיקה את המטוס באוויר?
רבים לא מודעים לכך שמה שמחזיק את המטוס באוויר הוא צורת הכנפיים שלו (Airplane's wing shape), המנצלת את הבדלי לחץ האוויר לטובת כוח העילוי.
איך זה קורה?
בזכות המשטח המקומר שלה, הצורה של הכנף יוצרת את כוח העילוי הדרוש למטוס כדי שלא ליפול. צורת הכנפיים היא שגורמת לאוויר מעליה לזרום במהירות, מה שמוריד את לחץ האוויר מאוד.
במצב כזה לחץ האוויר שמתחת לכנפיים נעשה גדול יותר מלחץ האוויר שמעליהן. המדען ברנולי גילה וקבע את "חוק ברנולי" שאומר שההבדל בלחצי האוויר דוחף כל חפץ כלפי מעלה לכיוון בו לחץ האוויר נמוך יותר.
זה בדיוק מה שקורה לכנפיים, שלחץ האוויר הקטן יותר למעלה מושך אותן כלפי מעלה וביחד איתן מעלה את המטוס כולו.
יש עוד כוחות שמאפשרים את הפלא של הטיסה במטוס, כמו כוח הדחף המניע את המטוס קדימה, בזכות אותו עיקרון של לחץ אוויר נמוך שיוצר המדחף או מנוע הסילון קדימה, כוח הגרר שגורם החיכוך באוויר ומייצר התנגדות לתנועה קדימה וכוח הכבידה, המונע מהמטוס לעלות עוד ועוד.
למעשה, מה שמחזיק את המטוס באוויר הוא הלחצים לכל הכיוונים, שנוצרים בשל ארבעת הכוחות הללו. האיזון ביניהם מאפשר טיסה באוויר ויצירת שינויים בלחצי האוויר באחד הכיוונים הם שמביאים את המטוס להמראה, לטיסה קדימה ולנחיתה על הקרקע.
אבל את כוח העילוי, זה שאחראי לכך שמטוס לא ייפול, יוצרת צורת הכנף שתיארנו. כל עוד לא ידעו זאת מתכנני המטוסים הם לא יכולים היו להרים מטוסים ולהחזיקם למשך זמן רב באוויר. מרגע שהבינו זאת - מטוסים החלו לטוס. בהתחלה לזמן קצר ועם שיפור היחס בין צורת הכנפיים לכוח המדחף המושך קדימה - ליותר ויותר זמן.
כך מחזיקה צורת הכנף את המטוס באוויר ומונעת ממנו מליפול (מתורגם):
https://youtu.be/uJKv5yfecHY
צורת הכנף יוצרת הבדלי לחץ אוויר היא שמאפשרת למטוס להחזיק באוויר, גם כשהוא הפוך (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
וכוח הכבידה וכיצד הוא פועל:
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
ארבעת הכוחות
ישנם 4 כוחות (The Four Forces) פיזיקליים, המסייעים למטוסים ולכלי טיס ואפילו לצלחות מעופפות של פריזבי לטוס אל על.
ארבעה הכוחות הללו פועלים על המטוס, כשהשילוב ביניהם הוא שמאפשר לו לטוס באוויר, על כל משקלו האדיר.
ארבעת הכוחות הללו הם כוח העילוי (lift), המשקל (weight), הדחף (thrust) והגרר (drag).
כשהכוחות הללו מאוזנים, כלי הטיס נע ישר. אם נבין את העקרונות הפיזיקליים שמאחורי הכוחות הללו, נבין היטב את נפלאות הטיס או השיוט באוויר.
אז שכשהמנועים דוחפים את המטוס קדימה ויוצרים דחף, כשצורת הכנפיים של המטוס היא שיוצרת עילוי ומחזיקה אותו למעלה, עומדים מול כל אחד משני הכוחות הללו כוחות המתנגדים להם - הגרר שבולם את הדחף והכבידה שבולמת את העילוי - כך מאוזן וטס המטוס באוויר, בגובה ובמהירות נסבלים, שרק הטייס יכול לשנותם.
#כוח העילוי
הכנפיים הן שיוצרות את מרבית כוח העילוי שבו משתמש המטוס. כוח העילוי הוא שמאפשר למטוס להידחף כלפי מעלה ולא ליפול. מבנה וצורת הכנפיים הם שגורמים לדחיפת האוויר שמתחת לכנף כלפי מעלה, בזכות לחץ האוויר הגבוה יותר שנוצר מתחת לכנף. הלחץ הגדול מלמטה יוצר את כוח העילוי, הגורם לכך שהמטוס נדחף למעלה על ידי האוויר.
#כוח הכבידה
משקלו של המטוס הוא מה שמושך אותו לקרקע. הכבידה היא הכוח המושך כל דבר וגם את המטוס לכיוון האדמה, אחרת המטוס היה עולה למעלה עוד ועוד. משקל הוא תוצאה של הכבידה.
#כוח הדחף
כוח זה מושג בזכות המנועים והוא שדוחף את המטוס קדימה. הדחף נוצר בעזרת מדחף, רקטה או מנוע סילון. מי שמכיר את מייבש השיער הביתי יודע שהוא דוחף אוויר לקדימה, לאחר שמשך אותו מאחור.
#כוח הגרר
כוח הגרר הוא הכוח שמתנגד לדחף ויוצר את ההתנגדות לתנועה קדימה. גרר הוא תוצאה של חיכוך והפרשי לחץ אוויר. מי שרוצה לחוות כוח גרר שייזכר את הדחיפה אחורה של היד, כשמוציאים אותה מחלון המכונית הנוסעת.
הנה סרטון על ארבעת הכוחות היוצרים את השיוט באוויר:
https://youtu.be/zhWDnWaI5TE
כוח העילוי שמעלה למעלה (עברית):
https://youtu.be/dYZg1AgVBUU
כוח הכבידה שמאזן את העילוי ומושך למטה לפי המשקל (מתורגם):
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
כוח הדחף שדוחף כלי טיס קדימה ומעיף אנשים מאחורי המטוס:
https://youtu.be/GqVjD3nBSQg
כוח הגרר שבולם את הדחף:
https://youtu.be/BnmZ94eIdNE
והתעופה של פריזבי באוויר בעזרת ארבעת הכוחות הללו:
https://youtu.be/jJtQjc32aT8
אווירודינמיות (Aerodynamics), או אירודינמיות, היא תכונה שמאפשרת לגוף נייד, כמו מטוס, ציפור, מכונית או אפילו דג, להתגבר על התנגדות האוויר בעת התנועה.
כללית, צורת הכנף היא שמאפשרת למטוסים מטוס ולא ליפול. צורת הכנף יוצרת כוח עילוי בזכות המשטח המקומר שלה. צורת הכנפיים היא שגורמת ללחץ האוויר שמתחת להן לגדול יותר מלחץ האוויר שמעליהן וזה מה שדוחף את הכנפיים וביחד איתן את המטוס כולו, כלפי מעלה.
אווירודינמיות מתאפשרת לרוב גם תודות לצורה מעוגלת בקצה האחד של הגוף ומחודדת בקצה האחר. תורם לה גם שטח הפנים החלק והאחיד שלו, שמזכיר צורה של טיפה.
את תכונת האווירודינמיות ניתן למצוא בטבע בצורתם של ציפורים ודגים. היא אומצה בהנדסה המודרנית לגופים נעים, כמו מטוסים, מכוניות, צוללות וכדומה.
ארבעה כוחות פועלים על המטוס. השילוב ביניהם וההתגברות על כוח הכבידה, הם שמאפשרים לו לטוס ולא ליפול.
ארבעת הכוחות הללו הם עילוי, דחף, גרר ומשקל. המשקל הוא כוח הכבידה כמובן והוא דווקא מושך אותו לאדמה. העילוי מאפשר לו להידחף כלפי מעלה, הדחף שמושג בזכות המנועים דוחף את המטוס קדימה והגרר הוא ההתנגדות המסוימת וההכרחית לתנועה קדימה.
אז ברור שהמנועים דוחפים אותו קדימה, אבל צורת הכנפיים של המטוס היא שמחזיקה אותו למעלה. מבנה הכנפיים גורם לדחיפת האוויר שמתחת לכנף כלפי מעלה, בזכות לחץ האוויר הגבוה יותר מתחת לכנף. זה יוצר את כוח העילוי, כלומר גורם לכך שהמטוס "מורם" למעלה על ידי האוויר. גאוני.
הנה הסבר על האווירודינמיות שמקנה למטוס את יכולת הטיסה (מתורגם):
https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w
כך מטוסים טסים בזכותה:
https://youtu.be/YyeX6ArxCYI
ולא רק טסים אלא גם טסים הפוך ולא נופלים (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
על טייס שהצליח להטיס ולהנחית פנטום פגוע ללא חרטום ובניגוד לחוקי האווירודינאוטיקה (עברית):
https://youtu.be/daEt-KhS3xY
גם מכוניות מרוץ ובכלל מתוכננות עם אווירודינמיות:
https://youtu.be/TKH1DyV9vNU
וסרטון הסבר על הכוחות שפועלים על המטוס ומאפשרים לו לטוס במקום ליפול:
https://youtu.be/5ltjFEei3AI?long=yes
רבים לא מודעים לכך שמה שמחזיק את המטוס באוויר הוא צורת הכנפיים שלו (Airplane's wing shape), המנצלת את הבדלי לחץ האוויר לטובת כוח העילוי.
איך זה קורה?
בזכות המשטח המקומר שלה, הצורה של הכנף יוצרת את כוח העילוי הדרוש למטוס כדי שלא ליפול. צורת הכנפיים היא שגורמת לאוויר מעליה לזרום במהירות, מה שמוריד את לחץ האוויר מאוד.
במצב כזה לחץ האוויר שמתחת לכנפיים נעשה גדול יותר מלחץ האוויר שמעליהן. המדען ברנולי גילה וקבע את "חוק ברנולי" שאומר שההבדל בלחצי האוויר דוחף כל חפץ כלפי מעלה לכיוון בו לחץ האוויר נמוך יותר.
זה בדיוק מה שקורה לכנפיים, שלחץ האוויר הקטן יותר למעלה מושך אותן כלפי מעלה וביחד איתן מעלה את המטוס כולו.
יש עוד כוחות שמאפשרים את הפלא של הטיסה במטוס, כמו כוח הדחף המניע את המטוס קדימה, בזכות אותו עיקרון של לחץ אוויר נמוך שיוצר המדחף או מנוע הסילון קדימה, כוח הגרר שגורם החיכוך באוויר ומייצר התנגדות לתנועה קדימה וכוח הכבידה, המונע מהמטוס לעלות עוד ועוד.
למעשה, מה שמחזיק את המטוס באוויר הוא הלחצים לכל הכיוונים, שנוצרים בשל ארבעת הכוחות הללו. האיזון ביניהם מאפשר טיסה באוויר ויצירת שינויים בלחצי האוויר באחד הכיוונים הם שמביאים את המטוס להמראה, לטיסה קדימה ולנחיתה על הקרקע.
אבל את כוח העילוי, זה שאחראי לכך שמטוס לא ייפול, יוצרת צורת הכנף שתיארנו. כל עוד לא ידעו זאת מתכנני המטוסים הם לא יכולים היו להרים מטוסים ולהחזיקם למשך זמן רב באוויר. מרגע שהבינו זאת - מטוסים החלו לטוס. בהתחלה לזמן קצר ועם שיפור היחס בין צורת הכנפיים לכוח המדחף המושך קדימה - ליותר ויותר זמן.
כך מחזיקה צורת הכנף את המטוס באוויר ומונעת ממנו מליפול (מתורגם):
https://youtu.be/uJKv5yfecHY
צורת הכנף יוצרת הבדלי לחץ אוויר היא שמאפשרת למטוס להחזיק באוויר, גם כשהוא הפוך (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
וכוח הכבידה וכיצד הוא פועל:
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
