» «
כבידה
מי גילה את כוח הכבידה?



ראשית בפשטות, נסביר שכוח הכבידה (Gravity) הוא כוח שמושך תמיד ישר למטה, כלפי מרכז כדור הארץ, או למטה בכל כוכב בעל מסה.

כוח הכבידה, או "גרוויטציה" הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. הכבידה הוא כוח משיכה שפועל בין גופים ומושפע מהמסה שלהם.

היסטורית, התגלה כוח המשיכה על ידי אייזק ניוטון. חוק המשיכה האוניברסלי שניסח אייזיק ניוטון הגדיר את המשיכה בין כל שני גופים בעלי מסה, כמשיכה זה לזה ביחס ישר למסה שלהם וביחס הפוך לריבוע המרחק שיש ביניהם. במאה ה-20 הורחב חוק המשיכה על ידי אלברט איינשטיין שגרס כי גם חלקיקים כמו פוטונים לדוגמה (חלקיקים חסרי "מסת מנוחה") נמשכים לגופים אחרים.


הנה סרטון על כבידה:

http://youtu.be/px7bevMOOP0


כוח הכבידה מגביל את שהייתנו באוויר בכוח גופנו לשנייה אחת בלבד (מתורגם):

https://youtu.be/sDbmcPnzwy4


תפקידו של איינשטיין בהבנה המעמיקה של הכבידה בחלל:

https://youtu.be/xJ0m_0v6fQk


קדימון הסרט "גראוויטי" העוסק בכוח המשיכה בחלל:

http://youtu.be/OiTiKOy59o4
כוח הכבידה
מהו כוח הכבידה, או כוח המשיכה?



כוח הכבידה, או "גרוויטציה" הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. הכבידה הוא כוח משיכה שפועל בין גופים ומושפע מהמסה שלהם.

היה זה אייזיק ניוטון שניסח במאה ה-17 את "חוק הכבידה העולמי", כלל מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, גופים בעלי מסה, פועל כוח משיכה. הוא אף ניסח את כוח המשיכה הזה בנוסחה שביטאה את העובדה שככל שהגופים קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם תהיה גדולה יותר, הכוח הזה יהיה יותר חזק.

מה שמדהים שניוטון קבע וצדק, שכל היקום מציית לאותם חוקי כבידה, או כוח המשיכה שתואר כאן. הוא הראה כיצד התנועה של ירחים, כוכבי-לכת, כוכבים וגלקסיות שלמות -כולם נעים בכפוף לחוק הזה. אמנם לא פעם, האסטרופיזיקאים, הקוסמולוגים, או חוקרי היקום, מסיקים על סמך התנועה של גלקסיות, שאיפה שהוא קיימת "מסה חסרה" המשפיעה על התנועה הזו, אבל העבר מראה שמתי שהוא נגלה מהו החומר שמסביר את השוני בתנועה הזו, או שיימצא הסבר הגיוני אחר, המסתדר עם כוח הכבידה.

המדהים הוא שניוטון גילה שאותו חוק בדיוק משפיע על כל מה שיש ביקום, מנוצה שנופלת על פני הקרקע ועד לגלקסיות שלמות, הנעות ביקום לפי חוקים מסודרים ומוגדרים היטב.

דבר מעניין לא פחות הוא שמאות שנים אחרי ניוטון, עדיין לא התגלה כיצד בדיוק פועל כוח המשיכה, או הכבידה. יש השערות שונות לכך, כמו זו שמציעה שחלקיק זעיר, שזכה לשם "גרביטון", מעביר מידע בין גופים בעלי מסות שונות ובכך הוא יוצר את כוח המשיכה ביניהם. החלקיק הזה לא נמצא עדיין, אם הוא בכלל קיים...

אם המדע לא הצליח למצוא את אותו חלקיק או למצוא הסבר טוב אחר להיווצרות הכוח הפיזיקלי המשפיע ביותר ביקום, זו ודאי ההוכחה הטובה ביותר לדרך הארוכה שהמין האנושי עוד צריך לעשות, על מנת לגלות את סודות היקום והחיים.


הנה סרטון על כוח הכבידה וכיצד הוא פועל:

https://youtu.be/ltlws_pqogQ


וכיצד כל מערכת השמש מוסברת באמצעות כוח המשיכה (מתורגם):

https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
טיסה מסלולית
איך לוויינים מקיפים את כדור הארץ?



הסיבה שלוויינים מקיפים את הכוכב היא שהם נופלים.. כן, לוויינים (גם הירח הוא לוויין) נוטים להקיף גוף בעל מסה גדולה כמו כוכב בשל כוח הכבידה בגלל שהם למעשה נופלים. הלווין או הירח "נופלים” כל הזמן אל כדור הארץ. אך אם יש להם גם מהירות אופקית, הרי שבשילוב עם כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל עליהם, הם נוטים "להמשיך וליפול” עוד ועוד, מה שאומר שהם ממשיכים להסתובב סביב כדור הארץ. קוראים לזה "טיסת חלל מסלולית".

כדי ליצור את המהירות האופקית של לוויינים מלאכותיים למשל, ולהכניסם לטיסה מסלולית כזו, מסביב לגרם שמימי, יש להאיץ את הטיל או החללית למהירות של כ-28,000 קילומטרים לשעה, או כ-7.8 קילומטרים לשנייה.


הנה הסבר:

http://youtu.be/tAUXIEr-VzM?t=12s
אנרגיה פוטנציאלית
מהי אנרגיה פוטנציאלית?



אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה שאצורה בגוף שכוח הפועל עליו, מיקומו או המצב שלו הקנו לו אנרגיה.

דוגמאות? - אם נחזיק חפץ באוויר הוא יהיה בעל אנרגיה פוטנציאלית, בזכות מיקומו באוויר, מעל לקרקע. אנרגיה פוטנציאלית כזו נובעת מכוח הכבידה של כדור-הארץ.

גם חץ שנורה מקשת הוא דוגמה, שכן הוא מממש את האנרגיה הפוטנציאלית שלו, שנובעת ממתיחת הקשת על ידי האדם שאוחז בה.

עוד דוגמה היא האנרגיה הגרעינית. זוהי אנרגיה פוטנציאלית שאגורה בחלקיקי גרעין האטום ורק שחרור שלה יביא לאפקט של אנרגיה חזקה זו - בהפקת חשמל, פיצוץ גרעיני, הנעת חלליות ועוד. היתוך גרעיני וביקוע גרעיני הן דרכים לשחרור האנרגיה הפוטנציאלית מהאטום.


הנה סרטון שמסביר בפשטות מהי אנרגיה פוטנציאלית:

http://youtu.be/U7qXXDF2cTM


הנה מה שקורה כשהאנרגיה הפוטנציאלית הפכה לאנרגיה קינטית - אנרגיה של תנועה:

http://youtu.be/ASZv3tIK56k

כבידה

מהירות מילוט
למה צריך טילים כדי להוציא לוויינים לחלל?



ללוויינים אין יכולת לפתח מהירות גבוהה מספיק כדי לצאת מגבולות האטמוספירה. הם זקוקים למהירות מילוט מספקת. מהירות המילוט היא המהירות הנדרשת לגוף כלשהו כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של גרם שמימי, במקרה שלנו מכוח המשיכה של כדור הארץ. לכן דרושים טילים בעלי מהירות גבוהה כדי להוציא את הלוויינים אל מחוץ לאטמוספרה.


הנה טיל שיוצר את מהירות המילוט הדרושה כדי להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ:

http://youtu.be/5v7SeAYumoI


שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":

http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
חור שחור
למה חורים שחורים מושכים אליהם הכל?



חורים שחורים הם מעין כוכבים אפלים שמושכים אליהם הכל. חור שחור הוא סוג של כוכב אפל, שנובע מכוכב שקרס. לחור שחור כוח כבידה עצום.

ג'ון מיטשל גילה במאה ה-18 שיש כוכבים שסובבים סביב שום דבר. השום דבר הזה הוא כוכב אפל הנקרא "חור שחור". החור השחור הוא כה גדול וחזק ובעל מסה אדירה, שיש לו כוח כבידה עצום. כוח כבידה כזה, של מיליוני ג'י (כוח הכבידה של כדור הארץ הוא בן ג'י אחד בלבד) הוא כה עצום שהוא בולע גם קרני אור. לכן הוא אפל ושחור.

מכיוון שאין גוף חומרי שמהירותו תעלה על מהירות האור, בולע חור שחור לא רק אור, אלא כל דבר שיתקרב אליו וילכד בכוח הכבידה שלו.


הנה החור השחור בולע הכל, כולל אור וכוכבים אחרים:

https://youtu.be/YG3N0T0JKB4


תסריט אימה של חור שחור שייכנס למערכת השמש שלנו. אל תתרגשו, זה לא יקרה בדורות הקרובים:

http://youtu.be/i0Q3yk7KzYA


סרט תיעודי על הדרך שבה נוצרים חורים שחורים:

https://youtu.be/7h_mB0WW0jM?long=yes
היתוך גרעיני
מה זה היתוך גרעיני?



היתוך גרעיני הוא תהליך שבו מתמזגים גרעיני אטומים לגרעין גדול מהם. התהליך מלווה בפליטה רבה של אנרגיה. היתוך גרעיני נוצר במרכזם של כוכבים ובננסים חומים. אנרגיה רבה נדרשת כדי להניע את ההיתוך הגרעיני בכוכבים כאלו והיא נוצרת בזכות הדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, כוח הכבידה הגדול שהם מפעילים. כתוצאה מההיתוך הגרעיני כוכבים מקרינים אנרגיה אדירה למרחקים גדולים ובמשך מיליארדי שנים.

היתוך גרעיני מתרחש במרכזם של כוכבים ובננסים חומים ויוצר הליום. כיוון שהמסה של גרעין ההליום הנוצר קטנה מזו של הפרוטונים שיצרו אותו, משתחרר ההפרש במסות בצורה של אנרגיה. כך נוצרת אנרגיית השמש וכך יצרו גם את פצצת המימן, המשתמשת בהיתוך גרעיני.


הנה סרטון על היתוך גרעיני כפי שהוא נוצר בכוכבים, כולל השמש שלנו:

http://youtu.be/bg3Q98bolK8


סרטון עם תרגום - האם כדאי לנו ליצור היתוך גרעיני ולייצר אנרגיה בכמויות?

https://youtu.be/mZsaaturR6E


הסבר התהליך מבחינה כימית:

http://youtu.be/uKqvjEE0wFg


ותכנית לבניית כור עצום מבוסס היתוך גרעיני לייצור אנרגיה:

http://youtu.be/igszbU0XAHk
ירח
איך נוצר הירח וכיצד קיבל את צורתו?



ישנם ויכוחים בין המדענים לגבי ההיווצרות של הירח והאבולוציה של הירח בהמשך. אחת התיאוריות המקובלות גורסת שהירח נולד במקביל לכדור הארץ, בהתנגשות בין כוכב הארץ הקדמון שנקרא "פלאנטיסימל" ובין אסטרואיד ענקי בגודל של מאדים, בערך לפני 4.5 מיליארד שנה.

התיאוריה גורסת שההתנגשות הזו גרמה לכמות אדירה של סלע נוזלי להינתק מכדור הארץ ולהתאחד לגוש חדש - הוא הירח. אותה פיסת כוכב, הירח שלנו, הייתה אז כדור אש ענקי, אך היא נותרה מאז לכודה בכוח הכבידה של כדור הארץ.

מאז התקרר הירח, ממש כמו כדור הארץ. הוא מסתובב במסלול אליפטי מסביבנו ולא נעלם, אם כי הוא מתרחק מכדור הארץ במספר סנטימטרים בכל שנה.


כך נוצר הירח:

https://youtu.be/10ZUcG099w4


הנה סרטון שמדגים בעזרת מכתש אריזונה הקטן יחסית, איך יכול היה הירח להיווצר מהתנגשות שכזו:

http://youtu.be/c0FCE4H0Dro


כך התפתח הירח מאז שהוא לווין של כדור הארץ:

http://youtu.be/10ZUcG099w4?t=6s


וסרט תיעודי על היווצרות הירח:

https://youtu.be/WGTBJHFNywI?long=yes


מקלעת כבידתית
כיצד נוסעות חלליות בהאצת כבידה?



האצת כבידה או 'מקלעת כבידתית' היא שיטה שהמציאו מהנדסי החלליות כדי לאפשר להן לנסוע למרחקים עצומים בחלל במינימום שימוש בדלק. היות שהחלליות לא יכולות לשאת את כמויות הדלק הענקיות הנדרשות למסעות ארוכים בחלל, מנצלים מתכנני המסעות את כוח הכבידה של כוכבי הלכת כדי לשנות את כיוונן או להאיץ אותן.

על פי השיטה של האצת הכבידה מפנים את החללית לקרבתו של כוכב לכת ועושים שימוש בכוח הכבידה שלו, מה שקוראים בשפה עממית "כוח המשיכה" שלו, משנה את מסלולה של החללית או מגדילה את מהירותה, מבלי שמשתמשים לשם כך בדלק.


הגשושית ג'ונו משתמשת במקלעת כבידתית במסעה אל כוכב צדק:

http://youtu.be/kZS4UsOHmLE


כך "נורית" חללית באמצעות המקלעת הכבידתית לעבר היעד:

http://youtu.be/ESHn0nl7WlA


המקלעת הכבידתית הביאה את הגשושית רוזטה, במסע של 12 שנה, לשביט שעליו הנחיתה רכב חלל:

http://youtu.be/qa0EjIYnHTE


הנה ב'מסע בין כוכבים':

http://youtu.be/2R9SmRhO-oc
מהו מחזור חייו של כוכב?



מחזור החיים של כוכב מזכיר מאד את מחזור החיים של בני אדם ובעלי חיים. ממש כמונו, כוכבים נולדים, מתפתחים ולבסוף מתים.

כוכב נולד כשענן של גז (נקרא גם ענן מולקולרי או ערפילית) מתחיל להתכנס לתוך עצמו, בהשפעת כוח הכבידה, במהירות הולכת וגדלה (בשל כוח הכבידה שעולה במרכז הערפילית כל הזמן). הדבר גורם לעלייה בדחיסות ובלחץ הגזים שבו. ענן המימן מקבל מבנה של כדור, שבמרכזו מתחיל היתוך גרעיני. הלחץ הגבוה שנוצר בכוח הכבידה, לוחץ את החומר של הכוכב כלפי פנים וגורם לחום עצום, של מיליוני מעלות. כך מתקיים היתוך גרעיני, נוצר לחץ קרינה שמאזן את לחץ הכבידה הגדול ונולד כוכב יציב.

מעתה יתקיים הכוכב כשבתוכו מתקיים היתוך גרעיני של גז המימן - חומר הדלק של הכוכב. החום הוא עצום בתוך הכוכב. הכוכב ימשיך להתקיים כל עוד גז המימן שבו לא אזל.

כשהמימן שבו ייגמר והפך כולו לגז הליום, מתחיל הכוכב לקרוס פנימה. מות הכוכב מתחיל כשנפסק ההיתוך הגרעיני שבלבו. שכבת הכוכב החיצונית נופלת פנימה ומגבירה את הלחץ ומתבצע היתוך של גז ההליום. "הבזק ההליום" הזה הופך אותו לענק אדום. בכוכבים קטנים ישתחרר חומר מהענק האדום ויהפוך לערפילית והשאר יהפוך לננס לבן וממנו לננס שחור. בכוכבים גדולים יתפוצץ הענק האדום בסופרנובה אדירה ורובו יהפוך לחור שחור או לכוכב נייטרונים.


הנה סרטון בעברית שמסביר על היווצרות ומות הכוכבים:

https://youtu.be/8UsoG09mAdE


כיצד נולדים כוכבים, איך הם משתנים ולבסוף נעלמים:

http://youtu.be/H8Jz6FU5D1A


מעגל חייהם של הכוכבים:

http://youtu.be/PM9CQDlQI0A


הנה קבוצת אנשים שמייצגת את מה שקורה לחלקיקים שמתגבשים לכוכב:

http://youtu.be/WP5HA7fKDXk


מצגת וידאו על מחזור החיים הכוכבי:

http://youtu.be/u0gEaDqoH58


וסרט ארוך על חורים שחורים ועצומים בחלל, שהם סופם של כוכבים:

http://youtu.be/xp-8HysWkxw?long=yes
מהי אנרגיה קינטית?



אנרגיה קינטית היא אנרגיה שיש לגוף בזכות התנועה שלו. האנרגיה הקינטית, הקרויה גם אנרגיית תנועה, תלויה במסה של הגוף ובמהירות שלו. משום שהמהירות של הגוף משתנה, גם האנרגיה הקינטית שלו משתנה.

רוצים דוגמה?
מים במפל נמצאים בנפילה חופשית. כשהם למעלה יש להם אנרגיה קינטית אפסית. אך המים מתחילים ליפול וצוברים מהירות בזכות תאוצת הכבידה (כוח הכבידה של כדור הארץ מקנה להם תאוצה). צבירת המהירות של המים היא בעצם עליה באנרגיה הקינטית של המים הללו. אגב, האנרגיה הפוטנציאלית שהייתה למים לפני שהחלו ליפול, הולכת ויורדת ככל שהם יורדים בגובהם.

כך גם נסיעה ברכבת הרים בלונה פארק - בכל פעם שאנו למעלה יש לקרון שלנו אנרגיה פוטנציאלית גבוהה וכשאנו מתחילים לרדת, הוא הולך וצובר תאוצה ומהירות - זו האנרגיה הקינטית שלו.


הנה סרטון שמסביר מהי אנרגיה קינטית:

http://youtu.be/ASZv3tIK56k


בואו להתנסות בה:

https://youtu.be/-xNN-bJQ4vI?qr=yes


הנה סרטון שמראה כמה אנרגיה קינטית נוצרת ברכבת הרים בלונה פארק:

http://youtu.be/Ehx1P4adv6I


הנה גינה עם פסלים קינטיים:

http://youtu.be/1CNU3DQclGs
מהי מכונת התנועה הנצחית, הפֶּרְפֶּטוּם מוֹבִּילֶה?



מכונת התנועה הנצחית או "פֶּרְפֶּטוּם מוֹבִּילֶה" (Perpetuum Mobile) היא מכונה נצחית, מכונה המונעת פעם אחת וממשיכה לפעול עוד ועוד, לתמיד, ללא צורך באספקת אנרגיה נוספת. מרגע הפעלתה המכונה מסוגלת לייצר בעצמה את כל האנרגיה שהיא צורכת, מה שיאפשר לה לנוע לנצח ללא הפסקה. מכונה כזו לא תיתכן במציאות והיא רק בגדר משאלת נפש של חוקרים, מזה דורות רבים.

מכונה נצחית כזו, המסוגלת לפעול ביעילות, המאפשרת לה לייצר בעצמה את כל האנרגיה שהיא צורכת, מבלי לצרוך אנרגיה חיצונית ללא הפסק, נוגדת את חוקי הפיזיקה. עם זאת, אנשים וגופים רבים מנסים להתמודד עם בנייה של מכונות כאלה, בעלות הנעה עצמית שנובעת מכוחות הטבע.

על אף שאיש לא הצליח וכנראה גם לא יצליח לפתח מכונה שכזו, נוכלים שונים ניסו במהלך ההיסטוריה להציג מכונות שכאלה ולרוב נתפסו די מהר.


למה מכונת פרפטום מובילה לא תוכל לעבוד?

https://youtu.be/A-QgGXbDyR0


כמה מכונות "נצחיות" מהשנים האחרונות:

http://youtu.be/2D9FcjTNaEk


הנה מכונת תנועה מתמדת, המבוססת על כוח הכבידה:

http://youtu.be/Rgp6gcSaF2Y


מכונת נצחית מגנטית:

http://youtu.be/YP4QVs3faY8


עוד מכונה בהנעה עצמית, מכוח הכבידה:

http://youtu.be/1nK2NkoUbes
מה חקרה החללית קאסיני בכוכב שבתאי?



החללית קאסיני-הויגנס המריאה בשנת 1997 למשימת מחקר בכוכב שבתאי. הדרך שבה שלחו אותה לשבתאי מעניינת - במקום לשלוח אותה לכיוון שבתאי, היא נשלחה דווקא לכיוון השמש. אנשי נאס"א השתמשו בטכניקה שנקראת "מקלעת כבידתית" - החללית התקרבה אל נוגה והשתמשה בכוח הכבידה שלו כדי להאיץ את מהירותה לכיוון כוכב שבתאי, כשבדרך היא משתמשת גם בהאצת כבידתם של כדור הארץ וצדק.

שבע שנים לאחר שיצאה לדרכה, בשנת 2004, נכנסה קאסיני למסלול של שבתאי והיא תשהה בו עד 2017, עת תתרסק באופן יזום אל שבתאי.

בסוף שנת 2004 שוחררה הגשושית הויגנס מקאסיני ויצאה אל האטמוספרה של הירח טיטאן. כעבור זמן קצר היא נחתה על טיטאן, שהפך לעצם החללי הרחוק ביותר שהונחת עליו כלי מכדור הארץ.

ב-2014 גילתה קאסיני שמתחת לקרח באחד מירחיו של שבתאי יש אוקיינוס. זה מבשר טובות כי ייתכן שבעתיד יוכלו בני אדם לחיות על ירח כזה.


הנה משימתה של החללית קאסיני:

http://youtu.be/MwikN8T06FM


והנה ההישגים שלה:

http://youtu.be/mylndx_6Z1g?t=35s
איזה מטוס תכנן לאונרדו דה וינצ'י?



החוקר והאמן מתקופת הרנסאנס לאונרדו דה וינצ'י, היה מגדולי הממציאים בכל הזמנים. על אף שמעולם לא ניסה בעצמו לעוף, הוא שרטט ותכנן מכונות טיסה רבות, ביניהן דגמי מטוסים ומסוקים שונים ומשונים. המסוק שתכנן היה במאה ה-20 הבסיס למסוקים הראשונים שהוטסו באוויר. הוא אפילו העלה לאוויר דמויות שעווה ממולאות באוויר חם, מאות שנים לפני הכדור הפורח של האחים מונגולפייה!

בין שאר הדגמים שתכנן, שרטט דה וינצ'י את מה שכינה "הציפור". זו הייתה מכונת תעופה, מטוס אם תרצו, בעלת כנפיים שדומות לאלו של ציפור. לצורך תכנון "הציפור" השתמש בידע והיכולת המדעיים שלו כדי לחקור זרמי אוויר, כוחות וחישובים מול כוח הכבידה. הוא גם עשה שימוש בידע הנרחב שלו באנטומיה, חקר הגוף, כדי ללמוד על מבנה הכנפיים של הציפורים ואיך ניתן לחקותו במכונות טיסה מכניות, באחת הדוגמאות הראשונות לביומימיקרי, למידה מהטבע לצרכי פיתוח.

הידע והתצפיות שלו בזואולוגיה הביאו את לאונרדו למסקנה שכנפיו של העטלף הן המתאימות ביותר לחיקוי במכונת טיסה.


הנה תיאור של מכונת הטיסה שתכנן לאונרדו ושל המצנח שתכנן לצניחה באוויר:

https://youtu.be/AdDWO_uoEuI


על מחקריו של ליאונרדו דה וינצ'י על מעוף הציפורים:

http://youtu.be/ugVB9ih9boQ


הסבר על העניין שלו במכונות טיסה:

https://youtu.be/lSAXn8kste0


דגם מודרני של מכונת הטיסה שתכנן דה וינצ'י:

http://youtu.be/EZrBmdERmig


הודעה על תערוכה של רישומיו בנושא - הקודקס על מעוף הציפורים:

http://youtu.be/oPCZ6HU9XLQ
מהי מהירות מילוט?



לכל כוכב או גרם שמיימי יש כוח משיכה, או ליתר דיוק שדה כבידה. שדה הכבידה הוא כוח שמושך כל עצם אליו. משום כך כשאנו קופצים לאוויר מיד ניפול בחזרה לקרקע. לכן גם פירות נופלים מהעץ ולא מתעופפים באוויר.

כלומר מהירות המילוט היא המהירות שנדרשת לעצם כלשהו, כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ, או כל גרם שמימי אחר. מהירות המילוט חשובה מאד כדי להוציא חלליות ולוויינים לחלל והיא מחייבת שימוש בטילים בעלי מהירויות גבוהות מאד, כדי להוציא את הלוויינים והחלליות אל מחוץ לאטמוספרה של כדור הארץ.


הנה סרטון שמציג בצורה פשוטה את המושגים של שדה כבידה ומהירות מילוט:

http://youtu.be/0ItjOF987QI?t=21s
איך לא נופלים האופנועים בקיר המוות?



קיר המוות הוא מופע מפחיד שבו נהגים על אופנועים ומכוניות נוהגים על גבי קיר אנכי במעגלים, מבלי ליפול. המופע המפחיד מתבסס על הכוח הצנטריפוגלי, מהכוחות פיזיקליים שמושכים את כלי הרכב אל קיר המוות ולא אל הקרקע. מה שמאפשר לכלי רכב לנסוע על קירות קיר המוות ולא ליפול היא העובדה שמהירות הרכב הגבוהה מאפילה על כוח הכבידה, הוא כוח המשיכה של כדור הארץ, בעזרת כוח ההתמדה שגורם למכונית להמשיך ולנסוע על הקיר מבלי ליפול.

ואגב - אל תנסו את זה בבית! - גם בקרב המקצוענים של קיר המוות, נספו רבים מהם בזמן העבודה.


הנה קיר המוות וכוח ההתמדה שמאפשר לאופנוע ולמטבע להמשיך ולנוע ולא ליפול למרכז:

http://youtu.be/ZgVjjG182-Q?t=9s


משפחה שעושה דברים מפחידים על קיר מוות:

http://youtu.be/9H4jUptw4Vk


והנה התרגילים המטורפים שעושים הלהטוטנים של קיר מוות בהודו:

https://youtu.be/_Ky8RyQ7GJU


הרבה כבר נהרגו שם:

https://youtu.be/ttY3AiC7mVQ


ואיך יוסי בנאי קשור לזה?

https://youtu.be/QcdlGjAP0xs
מהי תורת היחסות?



אם היינו אומרים לכם שאתם נעים במהירות מטורפת של 800 אלף קילומטר לשעה ממש עכשיו, בעת שאתם קוראים את הערך הזה, האם הייתם מאמינים? - אז כן, זו מהירותנו כרגע על פני כדור הארץ שהוא חלק ממערכת השמש, שנעה במהירות זו סביב מרכז הגלקסיה שלנו. הסיבה שאיננו מרגישים בכך היא שאיננו משווים את מהירותנו ביחס לגוף אחר שעומד למשל במקום.

זו דוגמה שמראה את הבסיס לאחת התיאוריות המדעיות החשובות בהיסטוריה - תורת היחסות שהגה אלברט איינשטיין. למעשה יש 2 תורות יחסות: תורת היחסות הכללית ותורת היחסות הפרטית.

בתורת היחסות חזה איינשטיין למשל, שכוח הכבידה של גופים גדולים יוכל למשוך אפילו את קרני האור. אפילו גוף גדול כמו השמש יוכל, כך חזה איינשטיין, להטות את קרני האור העוברות קרוב אליו. המדהים הוא שחוקרים שבדקו את התחזית שלו, קבעו על פי מדידות מדויקות ביותר, שאכן קרני האור הוטו לכיוון השמש בעת שעברו בקרבתה!

אם תרצו ללמוד יותר על תורת היחסות - לחצו על אייקון ויקיפדיה שבערך והרחיבו את הידע שם. אנו נאמר רק שתורת היחסות הפרטית גורסת שמהירות האור קבועה בכל מערכת ייחוס. אחת התוצאות המפתיעות הנובעות מהנחה זו היא שאין זמן ומרחב מוחלטים - ככל שמערכת ייחוס נעה במהירות גבוהה יותר (עם מהירות האור כחסם עליון), ממד האורך של המערכת בכיוון התנועה מתכווץ ביחס לצופה נייח, והזמן המקומי שלה מתקדם לאט יותר מנקודת מבטו של אותו צופה.


הבנתם משהו? - אם לא אז הנה סרטון שמנסה להסביר בצורה פשוטה יותר את תורת היחסות:

http://youtu.be/NUAUZ1v4iAs


הנה סרטון קצר שמסביר את היחסות בצורה של 2 ברקים הפוגעים ברכבת:

http://youtu.be/wteiuxyqtoM?t=5s


הנה סרטון נוסף שמציג את התיאוריה של היחסיות שהגה אלברט איינשטיין:

http://youtu.be/uTO1kxxlkpw?t=6s


הנה סרט על היחס בין עבר, הווה ועתיד, המתקיימים זה לצד זה:

https://youtu.be/vrqmMoI0wks?long=yes


איך הרומאים העבירו מים ממקום למקום?



מהנדסי האימפריה הרומית העבירו מים באמצעות אמת מים, או בשם הרומי שלה "אקוודוקט". זוהי תעלה מלאכותית, בנויה, שתפקידה להעביר מים ממקום למקום. לרוב היתה זו תעלה מוגבהת מעל פני השטח, באמצעות עמודים או מערכת קשתות. היו אמות מים שבנו הרומאים שהגיעו לאורך של עשרות קילומטרים, כמו זו שמובילה אל קיסריה.

כיוון שהכוח שמזרים את המים באמות המים הוא כוח הכבידה, הן היו לרוב משופעות ומוגבהות. השיפוע המתון נועד למנוע את עצירת המים והיווצרות סדקים בקירות האמה, על ידי המים, במקרה של שיפוע תלול מדי. לאיטום השתמשו הרומים בחומר חדש שגילו ונקרא ״בטון״. יכולתו לאטום נוזלים שימשה למניעת דליפות ונזילות בעת הובלת המים למרחק כה רב.

הרומאים יצרו גם צינורות וקשתות כדי ליצור בסיס שטוח לאמה. זאת מכיוון שתנאי השטח לא תמיד היו מושלמים להובלת מים.

למקומות גבוהים הם הביאו מים ממקורות מים גבוהים אחרים, באמצעות הבנת חוק ״כלים שלובים״. לפי חוק זה המים יישרו את גובהם בשני הקצוות, כך ,אם נשלחו ממקום גבוה - הם יעברו בתעלות והמנהרות עד שיגיעו גם בצדה השני של מערכת הובלת המים, לאותו גובה בדיוק.


כך שימש האקוודוקט פתרון להבאת מים אפילו לערים הבנויות בגובה:

https://youtu.be/lRDn6AOPRnQ


הנה שיטות הבניה של האקוודוקטים, אמות המים של הרומאים:

http://youtu.be/rZGgOn-q8MI


האקוודוקט של פון דו גאר בצרפת, עם הגשר הרומי הגבוה בעולם:

http://youtu.be/THOEXBrZtok?t=1m16s


האקוודוקט הרומי שליד קיבוץ לוחמי הגיטאות:

http://youtu.be/rIZ5iQWPB58


והאקוודוקט המדהים בעיר העתיקה סגוביה בספרד:

http://youtu.be/pRUcRyfWoB4
איזה בעל חיים יכול ללכת על המים?



לטאה קטנה מדרום אמריקה שנקראת לטאת הבזיליסק, יכולה לרוץ על פני המים על רגליה האחוריות ולהתעלם מכוח הכבידה של כדור הארץ. יש המכנים אותה בחיוך "לטאת ישו", בשל הדמיון לסיפור על ישו שהלך על המים. פיסות עור ברגליה של לטאת הבזיליסק מאפשרות לה לרוץ על המים. על ידי הגדלת שטח הפנים של כף הרגל של הלטאה הן מייצרות כיסי אוויר קטנים מתחת לרגליה, וכך הן מאפשרות לה "לרחף" על פני המים.

התנאי לריחוף על פני המים הוא שהיא תשמור על תנועה מהירה ובלתי-פוסקת, כי אם לטאת הבזיליסק תאט או תעצור בריצתה על המים, היא תטבע!


ראו סרטון שמראה את הלטאה שרצה על המים:

http://youtu.be/45yabrnryXk
מי היה גליליאו גליליי?



גלילאו גליליי היה פיזיקאי ואסטרונום איטלקי מהעיר פיזה. הוא נחשב לאחד מאנשי המדע הדגולים והמשפיעים ביותר בכל הזמנים. חשובים במיוחד הם המחקרים והתגליות שלו באסטרונומיה, כולל המאבק שניהל נגד תפיסותיה המדעיות השגויות של הכנסייה הקתולית. גלילאו היה האסטרונום הראשון שפרסם השערות מדעיות ותגליות המבוססות על תצפיות באמצעות טלסקופ. הוא עשה זאת באמצעות טלסקופ שהוא בנה בעצמו ובאמצעותו הוא חקר את השמיים והחלל. גלילאו לא היה רק אסטרונום מבריק אלא גם פיזיקאי, מתמטיקאי וממציא.

בשנת 1609 בנה גלילאו את הטלסקופ הראשון שלו. בתקופתו של גלילאו היו נפוצים טלסקופים אך הם היו פשוטים למדי ויכולת ההגדלה המקסימלית של הטובים שבהם הייתה רק פי 3. גלילאו רצה שיהיה לו טלסקופ עם יכולות הגדלה גבוהות יותר וחדות גבוהה יותר, באמצעותו הוא יוכל לערוך מחקרים ותצפיות אסטרונומיות. לטלסקופ הראשון שבנה גלילאו הייתה יכולת הגדלה פי 8, אך הוא המשיך לעבוד ולשכלל אותו ולפתח דגמים משוכללים יותר ובעלי יכולת הגדלה טובה יותר. גלילאו בנה למעלה מ-100 טלסקופים שונים כשלטובים בהם היית יכולת הגדלה פי 30, הרבה יותר מכל טלסקופ אחר שהומצא עד כה.

באמצעות הטלסקופ שפיתח בעצמו הצליח גלילאו לגלות את ארבעת ירחיו הגדולים של כוכב צדק. ירחים אלו נקראים כיום איו, אירופה, גנימד וקליסטו, ונהוג לכנותם "הירחים הגליליאניים" על שמו. כיום ידוע כי לצדק יש 67 ירחים, אך ניתן לצפות בהם רק באמצעות טלסקופים משוכללים ומתקדמים יותר מהטלסקופ שהיה לגלילאו.

גלילאו תרם רבות גם לפיזיקה ובפרט למכניקה ולחקר תנועתם של גופים. אחד העקרונות החשובים ביותר שהוא גילה הוא עיקרון התמדה ("אינרציה"), גלילאו ניסח עקרון זה כך: "גוף הנע על משטח אופקי ללא הפרעה חיצונית ימשיך לנוע באותו כיוון ובמהירות קבועה". עקרון זה הפך בהמשך להיות החוק הראשון מתוך שלושת חוקי התנועה של ניוטון. החדשנות הרבה של גלילאו בתחום הפיזיקה הייתה בכך שהוא העניק חשיבות רבה לביצוע ניסויים אמפיריים, ובכך ששילב מתמטיקה במחקריו הפיזיקליים ובך שניסה לתאר את חוקי הטבע באמצעות נוסחאות מתמטיות.

בגלל שרעיונותיו המדעיים עמדו בסתירה לתפיסה המדעית של הכנסייה הקתולית, נרדף גלילאו על ידי האינקוויזיציה, גוף אפל שכפה את דעותיה הדתיות של הכנסייה הקתולית. הוא נרדף מכיוון שפרסם ספרים המבססים שיטתו המדעית של קופרניקוס - לפיה כדור הארץ סובב סביב השמש והשמש עומדת במקומה. ולא כמו שהכנסייה טענה, שהשמש סובבת את כדור הארץ שנמצא במרכז היקום. הוא הועמד למשפט ונמצא אשם. נגזר עליו עונש של מאסר עולם בביתו ונדרש ממנו לכפור בדעותיו ולהצהיר בפומבי כי הוא מתכחש לפירסומיו הקודמים ותומך בטענה לפיה הארץ היא מרכז היקום והשמש סובבת סביבה. הוא הפסיק לכתוב ולפרסם כמעט לחלוטין כיוון שחשש לחייו. בכל זאת פרסם גם אז ספר אחד, שהוברח להולנד והודפס שם. אבל על ערש מותו, מספרת האגדה, הוא אמר את המשפט החשוב: "ואף על פי כן נוע תנוע", שבו התריס כנגד הכנסייה והצהיר שהארץ נעה סביב השמש, על אף שנאסר עליו לתמוך ברעיון זה, ובכך חזר בו מההכחשה הכפויה שנגזרה עליו. 350 שנה אחרי מותו זיכתה אותו הכנסייה מכל אשמה בנושא זה.

גלילאו היה ממניחי היסודות למחקר המדעי המודרני, בכך שהעמיד את הניסוי האמפירי כתנאי הכרחי במחקר המדעי, במקום רעיונות פילוסופיים או השקפת עולם דתית, ששימשו עד אז יסוד למדע.


הנה סרטון קצר בעברית על גליליאו גליליי ועל מאבקו באינקוויזיציה.

http://youtu.be/R75SJ5Lz2w4


על תגליתו הגדולה ועל הכעס שעוררה:

http://youtu.be/cTOJRU02QoY?t=10s


תולדות חייו של גליליאו בקצרה:

http://youtu.be/Rejbk1oJ2xg


וגם זה סיפורו:

http://youtu.be/NMM8vx9vDiE


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

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.