» «
שיווי משקל
מהו שיווי משקל?



שיווי משקל (Balance) הוא מצב שבו הכוחות שווים בשני הצדדים ולא מושכים צד אחד לנפילה. אם נביט ברוכבי אופניים למשל, קל להבין שאינם נופלים לאחד הצדדים בזכות שיווי המשקל. למעשה, כל היציבה של בעלי חיים מתבססת על שיווי המשקל. בלעדיו היינו נופלים ככל הנראה, ללא הפסקה.

ניצול הכוח באמצעות שיווי משקל יכול לאפשר ביצועים מרשימים. ספורטאים ופעלולנים רבים מתבססים על שיווי משקל, כדי ללכת על חבל, לעשות תרגילים מפחידים על שפת התהום וכדומה. גם מכשירים שונים מתבססים על שיווי משקל. מנופים למשל, הם מכונות פשוטות שכבר אלפי שנים מתבססים על שיווי משקל כדי להרים משאות כבדים. אחד הדברים שמאפשרים למנוף להרים טונות של משקל באוויר ולהניפם אל על, מבלי ליפול בעצמו, הן משקולות-נגד כבדות, שמאזנות את המשא ונותנות למנוף שיווי משקל. כוח הכבידה מושך את המשקולת למטה ובכך מעלה את הזרוע עם המשא, כלפי מעלה. העגורנים, מנופי הענק של ימינו, משתמשים עדיין בשיווי משקל, כדי לייצב אותם ולהרים משקל רב, אם כי בהם נוספו גם מערכות מורכבות של כבלים ומנועים חשמליים, שמגדילות את הכוח.


הנה שיווי המשקל בנסיעה נועזת ומסוכנת ביותר על אופניים:

http://youtu.be/yLrZ4K1DI8U


שיווי משקל של עגורן שמרים עגורן שמרים עגורן וכו':

http://youtu.be/IBj38Hyg6JY?t=1m18s


אמן שיווי משקל יודע לזהות את הנקודות הנכונות ליצירתו:

http://youtu.be/hDMpWFEy2tY


וביוגה:

http://youtu.be/SZCxKjgReQ4


האם תוכלו לייצב פחית משקה על שפתו של ספל:

http://youtu.be/kAInRyWMNlA
מגנטיות
מהי המגנטיות ואיך היא קשורה לכוח חשמלי?



ודאי שמתם לב לא פעם שניתן להצמיד מגנטים בקלות זה לזה והם ממש נמשכים אחד לשני ונצמדים, אלא שאם מסובבים את הכיוון שלהם הם דוחים אחד את השני ולא נצמדים כלל!

מהי התופעה המגנטית? - מדובר על תופעה של חומרים המפעילים על חומרים אחרים כוחות של דחייה או משיכה. הסיבה היא שלכל חומר יש מגנטיות, באמצעות השדה המגנטי שלו. בחומרים רבים השפעת השדה המגנטי היא כה חלשה שקשה להבחין בה, אלא אם מצוידים בציוד מיוחד למדידה, אך בחומרים מסוימים, כמו ברזל, מתכות שונות ומינרל המגנטיט, השדה המגנטי הוא כה חזק שההשפעה ניכרת ואף חזקה.

למגנטים יש שימושים רבים בטכנולוגיה. המוכר ואחד הוותיקים שבהם הוא המצפן, המשתמש בשדה המגנטי של כדור הארץ כדי להצביע על הצפון והדרום.


הנה סרטון עם ניסויים במגנטים:

http://youtu.be/6v6Jxece_m4


על השדה המגנטי ומגנטים הנמשכים ודוחים אחד את השני:

http://youtu.be/RUrEJuCDgBo


וסרט תיעודי על המגנט והמגנטיות:

https://youtu.be/BY1LS10GMkg?long=yes
כוח צנטריפוגלי
איך איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ?



כדור הארץ שלנו מסתובב במהירות עצומה. אנשים שנמצאים על קו המשווה נעים עכשיו במהירות של כ-1675 קילומטרים לשעה!

אז כיצד איננו מרגישים את הסיבוב של כדור הארץ? - ובכן, כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה נקרא "כוח צנטריפוגלי" (Centrifugal force). אך בניגוד לקרוסלה, שבה אנחנו מרגישים את הכוח הצנטריפוגלי מאד, בשל עוצמת ומהירות הסיבובים שלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ. כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן הסיבוב של כדור הארץ לא מורגש.


הנה ההסבר לכך שאיננו מרגישים את הסיבוב המהיר כל כך של כדור הארץ:

http://youtu.be/BXfTyAaIAm8


והנה הסבר יותר מהיר ומבוגר:

http://youtu.be/iKnVNb2yUUU


והנה הכוח הצנטריפוגלי:

http://youtu.be/Fc1J97DUqRo


שמשפיע אפילו על כיוון הסיבוב של סופות בכדור הארץ, מה שנקרא אפקט קוריוליס:

http://youtu.be/i2mec3vgeaI
כוח קוריוליס
מהו כוח קוריוליס או אפקט קוריוליס?



כוח קוריוליס הוא כוח מדומה שבא לידי ביטוי במערכות ובגופים מסתובבים. הכוח מוכר לנו במיוחד בהקשר של סיבוב כדור הארץ סביב צירו ובאופן מסוים מוכיח את הסיבוב הזה. כל גוף שינוע ישירות מהקוטב אל קו המשווה, מסלולו לא ייראה ישר אלא נטוי.

סופות הוריקן מושפעות בבירור מכוח קוריוליס. בעוד שבחצי כדור הצפוני הן מסתובבות ימינה, הכיוון שלהן בחצי כדור הדרומי הוא דווקא לצד שמאל.

מי שחזה פעם בדגם של מטוטלת פוקו, שם לב שמשהו גורם לסיבוב איטי של כיוון או מישור התנועה של המטוטלת. זהו כוח קוריוליס. הוא פועל בניצב לכיוון שבו נעה המטולטלת וגורם לסיבוב איטי של מישור התנועה שלה. הפיזיקאים הוכיחו שמהירות הסיבוב תלויה בקו הרוחב על פני כדור הארץ, שבו נמצאת המטוטלת. ראו את ההוכחה לכוח קוריוליס באאוריקה בתגית "מטוטלת פוקו".

אפקט קוריוליס ( Coriolis effect) נקרא על שם המדען שתאר את התופעה במאה ה-19, הצרפתי גספאר קוריוליס.


הנה סרטון שמציג בהדמיית אנימציה כיצד נוצר המסלול העגול של כדורי התותח, בגלל התנועה:

http://youtu.be/_PivkHXSHeE


הנה סרטון שמציג את האופן שבו האפקט משפיע על סופות ועל קווים ישרים בכלל:

http://youtu.be/i2mec3vgeaI


כוחות

אווירודינמיות
מה זו אווירודינמיות?



אווירודינמיות (Aerodynamics), או אירודינמיות, היא תכונה שמאפשרת לגוף נייד, כמו מטוס או מכונית, ציפור או דג, להתגבר על התנגדות האוויר, בעת התנועה.

אווירודינמיות מאפשרת לרוב 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.


הנה הסבר מתורגם על האווירודינמיות שמקנה למטוס את יכולת הטיסה:

https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w


כך מטוסים טסים בזכותה:

https://youtu.be/YyeX6ArxCYI


גם מכוניות מרוץ ובכלל מתוכננות עם אווירודינמיות:

https://youtu.be/TKH1DyV9vNU


וסרטון הסבר ארוך:

https://youtu.be/5ltjFEei3AI?long=yes
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
סיבוב כדור הארץ
כיצד סיבוב כדור הארץ לא מורגש?



כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה בסיבוב כדור הארץ (Earth's rotation) נקרא "כוח צנטריפוגלי". אבל בניגוד לקרוסלה שבה אנחנו מרגישים את הכוח הזה מאד, בגלל עוצמת ומהירות הסיבובים של הקרוסלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ.

כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ מתחת לרגלינו.


כך איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ:

http://youtu.be/BXfTyAaIAm8


הנה הסבר קצר על אי תחושת סיבוב כדור הארץ:

http://youtu.be/iKnVNb2yUUU?t=50s


הסבר נוסף מדוע איננו מרגישים את סיבובו של כדור הארץ:

http://youtu.be/MJzqBEn758E


כללית, אנו נעים ממש עכשיו במהירות של 800 קילומטרים בשניה:

http://youtu.be/r3p3K06dth4


וגם זה יחסי...

http://youtu.be/wIzvfki5ozU


התמד
מהו עקרון ההתמדה או האינרציה?
מהו עקרון ההתמד?
מהי האינרציה?

חוק ההתמדה (Inertia), או האינרציה הוא חוק פיזיקלי שלפיו גופים נמצאים במנוחה, או ממשיכים לנוע במהירות קבועה, אלא אם כוח כלשהו פועל עליהם, כוח כמו דחיפה למשל, או חיכוך.

עקרון ההתמדה, כוח ההתמדה, ההתמד או האינרציה, הם שמות שונים לעיקרון מדעי שקובע שכל גוף נוטה להישאר במצב שבו הוא נמצא: אם הגוף במנוחה, הוא יתמיד במצבו ויישאר במקומו, כל עוד לא פועלים עליו כוחות אחרים שיזיזו אותו. אם הוא בתנועה, כל עוד לא פועלים עליו כוחות אחרים, מהירות התנועה וכיוון התנועה שלו ישארו קבועים ולא ישתנו, ובכך יתמידו במצבם.

"גוף הנע על משטח אופקי ללא הפרעה חיצונית ימשיך לנוע באותו כיוון ובמהירות קבועה." אמר לראשונה גלילאו גליליי ובכך ניסח את העיקרון הזה. הוא עשה זאת בעת שערך את המחקר שלו על גופים ותנועתם.

חגורת הבטיחות ברכב נועדה למנוע מאיתנו התנגשות בזגוגית הקדמית, במקרה של תאונה. הסיבה להתנגשות הצפויה הזו היא עקרון ההתמדה - כיוון שהיינו בתנועה והמכונית נעצרה בפתאומיות, אנו צפויים להמשיך בתנועה אל עבר הזגוגית, ולהתנגש בה.


הנה סרטון על עקרון ההתמדה במכונית:

http://youtu.be/8zsE3mpZ6Hw


הנה האינרציה שגורמת לכדור הארץ להסתובב:

https://youtu.be/TQxeutcYP6I


וכמה דוגמאות לגופים ששואפים להישאר במקום כשהיו במקום אחד, או להמשיך ולנוע קדימה, כשהיו בתנועה:

http://youtu.be/T1ux9D7-O38
מהו כוח העילוי?



כוח העילוי (Lift) הוא כוח שמחזיק את המטוס באוויר. ידוע שצורתה של כנף המטוס תורמת לכוח העילוי, אך לגבי שיטת הפעולה של כוח העילוי יש סברות והסברים שונים.

הסבר אחד לכוח העילוי שפועל על כלי טיס הוא שחלקה הקדמי של כנף המטוס מפצל את האוויר לשניים. הבדלי לחץ-האוויר שבין האוויר שמעל לכנף וזה שמתחתיה, הם הגורמים להיווצרותו של כוח העילוי ולהחזקתו של המטוס באוויר.

הסבר אחר נאחז בעיקרון ברנולי. לפי השערה זו המהירות הגבוהה של האוויר שמעל לכנף היא שגורמת לירידת לחץ האוויר מעל הכנף ובכך יוצרת את של כוח העילוי שבזכותו המטוס נשאר באוויר.

הסבר שלישי טוען שמה שמשאיר את המטוס באוויר, מבלי ליפול, הוא "אפקט קואנדה". לפי "אפקט קואנדה" האוויר, כמו המים, נצמד לפני השטח של כל משטח שהוא זורם על פניו. כך דוחף הקימור של כנף המטוס, את האוויר כלפי מטה ובזכות הדחיפה הנגדית של האוויר את הכנף, מחזיקות הכנפיים את המטוס באוויר, מבלי שייפול.

וזה לא רק כוח העילוי שפועל על המטוס. כוח הכבידה מושך אותו למטה וכוח העילוי - למעלה. כוח הגרר דוחף אותו כנגד כיוון הטיסה ומקטין את מהירותו של המטוס.

אבל יהיה אשר יהיה ההסבר המדויק לאופן שבו הוא פועל, כוח העילוי הוא הגורם החשוב שמאפשר למטוסים לא ליפול ולציפורים לנדוד למרחקים של אלפי קילומטרים.


הנה הסבר על כוח העילוי שמסביר איך המטוס נשאר באוויר:

https://youtu.be/uJKv5yfecHY


הנה כוח העילוי בהדגמה יפה לתלמידים:

http://youtu.be/cQIvbO5MpQY


מבנה הכנף המותאם לכח העילוי מרים את המטוס למעלה:

http://youtu.be/uUMlnIwo2Qo?t=1m05s


כך הוא מחזיק את המטוס באוויר:

https://youtu.be/MvFKUiW8-tY


וכך ציפורים נעזרות בכוח העילוי כדי לנדוד למרחקים:

http://youtu.be/5dk9m2zgngM
איך הסביבון מסתובב ולא נופל?



הסביבון (Spinning top) מסתובב ולא נופל בזכות כוח שאנו מעניקים לו בעצם הסיבוב. זהו תנע זוויתי, תנועה סיבובית סביב ציר שנמצא במרכזו. ההסבר הפשוט הוא שכשנקודה מסוימת הולכת ונופלת, הנקודה הנגדית לה בסביבון מתרוממת. אבל מעט אחרי זה גורם הסיבוב לנקודה הראשונה שהייתה למטה להיות למעלה ולהמשיך למשוך לכיוון מטה ולזו שהייתה למעלה ועתה היא למטה, לנטות כלפי מעלה. כך ממשיכה הכבידה לפעול אבל מורידה את הגבוהה ומרימה את הנמוכה. כך זה ממשיך וגורם לסביבון יותר להתיייצב מאשר ליפול. ככל שסביבון הוא רחב יותר הוא צפוי להסתובב זמן רב יותר מאשר סביבון צר.

אז למה בכל זאת נופל הסביבון לבסוף? - מכיוון שיש אנרגיות אחרות המשפיעות עליו, מפסיד הסביבון אנרגיה ונופל. האנרגיות המשפיעות נובעות מחיכוך. אם הסביבון היה מסתובב במערכת סגורה ומבודדת, שאין בה אנרגיה אחרת הנכנסת ויוצאת ממנה, הוא לא היה מפסיד מהאנרגיה הראשונית שקיבל, שומר על התנע הזוויתי שלו וממשיך להסתובב לנצח. אבל החיכוך גורם לו ליפול לבסוף. ככל שהקצה או החוד של הסביבון יהיה חד יותר הוא יפול מאוחר יותר.


השוואה בין סביבונים צרים ורחבים:

http://youtu.be/NKrFYh4HV-o


הנה סביבון מגנטי שחג באוויר:

http://youtu.be/ee0DTzsdhmU


וסביבון סובב על סביבון:

http://youtu.be/mvhSMtNl9zc
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
איך נוצרת הרוח?



ישנו תהליך מחזורי שקורה כל הזמן בשמיים. האוויר שקרוב לקרקע מתחמם בגלל קרני השמש שפוגעות ומחממות את הקרקע. כשהאוויר מתחמם הוא עולה ואוויר קר מחליף אותו קרוב לקרקע. האוויר הקר הזה הוא דחוס יותר מהאוויר החם (הרי חום הוא בעצם דחיסות של חלקיקים) וכשהוא יתחמם, הוא יעלה שוב ויוחלף שוב באוויר קר ודחוס. ביחד עם סיבוב כדור הארץ, התנועה של האוויר למעלה ולמטה הופכת לרוח.

הגורם העיקרי ליצירת רוחות, אם כן, הוא הפרשי הלחצים באטמוספירה, שנוצרים בעיקר בשל הפרשי טמפרטורת האוויר. ואכן, הפרשי לחצים הללו הופכים לאנרגיה קינטית, אנרגיה של תנועה - שהיא הרוח. רוחות נוצרות גם בשל הפרשים במשקל הסגולי של גושי אוויר שונים ובגלל הצורה של פני כדור הארץ.


הנה סרטון על רוח בעוצמה של 100 קילומטרים בשעה ואיך היא מזיזה ומרימה מטוס נוסעים על הקרקע:

http://youtu.be/cHhZwvdRR5c


והנה רוח נושבת בצמרות העצים:

http://youtu.be/3zvZO5SbASM
איך מייצרים פצצת אטום?



פצצת האטום, או פצצת ביקוע גרעיני, מנצלת את האנרגיה שאגורה בגרעין של האטום. בפצצת אטום מתבצע ביקוע גרעיני מהיר, שבו מתפצל גרעין אטום לגרעינים קטנים יותר ונפלטים ניטרונים רבים. כשהתופעה מתרחשת בגרעינים של יסודות כבדים, היא משחררת אנרגיה עצומה שמביאה להרס רב.

לצורך ייצור פצצת ביקוע גרעיני, פצצת אטום, מצפים באורניום כדור שיצרנו מפלוטוניום. את כדור הפלוטוניום המצופה באורניום עוטפים בחומר נפץ רב והפצצה מוכנה. כשהיא תוטל על היעד, יתפוצץ חומר הנפץ, ידחס את הפלוטוניום וייצר ביקוע גרעיני שממנו תתחיל תגובת שרשרת הרסנית.

על ידי שחרור של האנרגיה הגרעינית, ניתן לייצר כוח הרס עצום. זו בדיוק מטרתה של פצצה. הביקוע הגרעיני או פירוק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר, הם שיוצרים כוח הרס עצום, דרך תגובת השרשרת (ראו באאוריקה בתגית "תגובת שרשרת").


הנה סרטון שמסביר כיצד מאפשר מבנה האטום לייצר פצצה גרעינית:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g


יש מי שמייצרים פצצת אטום בבית:

https://youtu.be/jKffwVZ4CbI


כך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
כיצד מזנקים הפינגווינים מהמים?



אחד המחזות המרשימים אצל הפינגווינים הוא הזינוק שהם מרביצים בעת שהם מזנקים מהמים אל היבשה. מי שצופה במראה סופו תוהה לעתים כיצד מייצר הפינגווין את כוח הזינוק המרשים מהמים אל היבשה.

חוקרים רבים שמו לב שלפני שהוא מזנק מהמים, הפינגווין עולה אל פני המים. רק לאחר מכן הוא יורד למעמקים, כדי להאיץ משם לצורך הזינוק החוצה. הם נטו לחשוב שהפינגווין נח מעט משחייה למעלה, רגע לפני שירד למטה ויתחיל להאיץ החוצה.

אבל מבדיקה מעמיקה ומחקרים חוזרים הסתבר שמה שהפינגווין עושה הוא הרבה יותר מעניין מסתם מנוחה לקראת הזינוק. נראה שהפינגווין, ציפור השוחה במים בדרך כלל, אוסף בשהייה הנינוחה על פני המים אוויר אל בין נוצותיו. האוויר הזה יסייע לו לחזק את ההאצה שלו בכך שהוא מקיף אותו במעין בועת אוויר ובכך מקטין את החיכוך שלו במים ומאיץ את מהירותו פי 2. בכך הוא יוסיף ליכולת של הפינגווין לטוס למעלה, אל פני המים, ומשם לזינוק אל האוויר וממנו אל הקרקע.

אז נכון שפינגווינים לא יכולים לעוף, אבל באופן מסוים הם בכל זאת טסים!


כך הפינגווין מייצר את הזינוק המדהים שלו מהמים:

https://youtu.be/snAvGxz7D04


וכך צולמו הזינוקים של הפינגווינים מהמים:

https://youtu.be/A9mbCNs47FI
מהי צנטריפוגה?



צֶנְטְרִיפוּגָה היא מכשיר שמשמש להפרדה של חומרים זה מזה. על ידי סיבוב הצנטריפוגה במהירות גבוהה, היא מסייעת להפרדת חומרים קטנים המרחפים בנוזל. חומרים כבדים יותר, כלומר בעלי צפיפות גבוהה יותר, מצטברים במהלך הסיבובים המהירים קרוב לתחתית המבחנה, בעוד שחומרים קלים צפים למעלה.

תחילה השתמשו בצנטריפוגות כדי להפריד בחלב מלא לשמנת ולחלב רזה. רק בתחילת המאה ה-20 שוכללה הצנטריפוגה וזכתה למקום מרכזי בתהליכים תעשייתיים ובמעבדות המחקר.

שמה של הצנטריפוגה הוא בעברית: סַרְכֶּזֶת. מקור המילה בלועזית הוא מהשפה הלטינית: "centrum" (מרכז) והמלה "fuga" (ריצה).


הנה סרטון על פעולת הצנטריפוגה:

http://youtu.be/-LDxOSz80pI


הנה הסבר על השימוש בה:

http://youtu.be/9CYaPLIX4VM
מהו הכוח הצנטריפוגלי?



זוכרים את הקרוסלה? זוכרים שגופנו נדחף החוצה, אל מחוץ לסיבוב? - האחראי לכך הוא כוח פיזיקלי שנקרא "הכוח הצנטריפוגלי". מבחינה פיזיקלית, כל מה שמסתובב סביב ציר כלשהו, נמשך החוצה מהמרכז. אם הכוח שיצרנו, או האנרגיה הסיבובית, חזק מספיק, הוא יכול לגבור על כוחות אחרים, כמו למשל כוח המשיכה שמושך אותנו אל הקרקע.

הכח הצנטריפוגלי הוא כוח שדוחף אל מחוץ לסיבוב. זהו כוח שמסוגל לנצח אפילו את כוח המשיכה (כוח הכבידה). כל מה שנדרש הוא אנרגיה סיבובית מספקת. על פי עיקרון זה פותחה הצֶנְטְרִיפוּגָה, אותו מכשיר שמשמש בתעשיה ובמעבדות מחקר להפרדה של חומרים זה מזה.

משמעות המילה "צנטריפוגלי" בלטינית היא "בורח מהמרכז".


הנה הסבר של הכוח הצנטריפוגלי:

http://youtu.be/Fc1J97DUqRo?t=20s


והנה הסבר נוסף של הכח הצנטריפוגלי:

http://youtu.be/gRVIWWJwzfY


הכוח הצנטריפוגלי הוא שמאפשר לכלי רכב לנסוע במהירות על קיר המוות ולא ליפול:

http://youtu.be/4aZctbTp5gQ


איך רקטות טסות?



הרקטה (Rocket) היא מעין גליל שמשוגר, בעזרת משגר רקטות, למרחקים קצרים של עד 250 מטרים. הרקטה משוגרת ומונעת בעזרת מנוע רקטי שנמצא בחלקה האחורי של הרקטה ודוחף אותה קדימה. בניגוד לטיל, שהוא מיועד גם למרחקים אדירים, פגיעות הרקטה אינן מדויקות והיא אינה מצויידת במערכת הנחיה, שמאפשרת לכוון אותה למטרה נקודתית. לכן נוהגים לשגר רקטות רבות בבת אחת לעבר המטרה ובכך להגדיל את הסיכוי לפגיעה.

המנוע הרקטי הוא שמבדיל את הרקטה מהפגז למשל. שניהם אמנם נורים ונעים בזכות כוח הדחף, אך בעוד שבפגז פועל הכוח רק כשהוא נמצא בקנה המשגר שלו (התותח), והוא נע בזכות המהירות הראשונית שפיתח, ברקטה פועל כוח הדחף גם לאחר השיגור, בשלב הראשון של התעופה שלה.


הנה סרטון מטיל שממריא אל החלל:

https://youtu.be/zyq5eN9C4Cc


סוללות טילים יורות בצבא הרוסי:

https://youtu.be/Ww990nC8298


ואם תרצו לעשות ניסוי - כך בונים רקטה קטנה:

https://youtu.be/crUuk7qF5_U


כך נשלחות וחוזרות מהחלל רקטות מודרניות לשימוש חוזר שמשגרות לחלל לוויין וחוזרות לכדור הארץ:

http://youtu.be/tfXa-zItqjU


וסרט תיעודי על טיל הטומהוק שפוגע בדיוק של 10 מטרים, מטווח של אלפיים קילומטרים ויותר:

https://youtu.be/AD8Kr0f1tEY?long=yes
איך פועלת פצצת אטום?



פצצת אטום מתבססת על עיקרון שנקרא "ביקוע גרעיני" (Nuclear fission). הפצצה משררת את האנרגיה הגרעינית שאגורה בגרעין האטום. בשחרור אנרגיה זו מיוצר כוח הרס עצום, שהוא הכוח שמייחד את פצצות האטום מכל נשק אחר שהמציא האדם.

הביקוע הגרעיני הוא שאחראי על כוח ההרס הזה. בביקוע מפורק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר. ראשית מבוקע, נשבר האטום לשניים או יותר. הנייטרונים הנפלטים בביקוע עפים במהירות אדירה, כשרבים מהם מתנגשים באטומים אחרים. כל אחד מהאטומים הללו מבוקעים בשל ההתנגשות ופולטים גם הם נייטרונים. הללו שבים ועפים במהירות, רק כדי להתנגש בתורם באטומים נוספים וחוזר חלילה.

בתגובת השרשרת הזו, הולכות ומתרבות, בגידול מעריכי, פגיעות גרעיני האורניום אלה באלה. הביקועים הולכים ומתרבים במהירות עצומה ונוצר כוח הפיצוץ האדיר של פצצת האטום. בתוך שניות היא מתפוצצת והורסת את כל מה שמסביבה. פצצת אטום אחת, בגודל של כדור קטן, מייצרת פיצוץ זהה לדינמיט בנפח של אצטדיון שלם...

לימוד מעמיק על הביקוע הגרעיני ניתן לראות באאוריקה בתגית "ביקוע גרעיני".


כך פועל נשק גרעיני:

https://youtu.be/E-Ks-Bs0MPM


כך מתרחש הביקוע הגרעיני:

https://youtu.be/mBdVK4cqiFs


כך מכינים האיראנים את "העוגה הצהובה" שבעזרתה בונים פצצת אטום:

https://youtu.be/pyTqC9BdBG0


זה מה שרואים כשפצצת אטום מתפוצצת:

https://youtu.be/lQpV1ZJtV48


כך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
מדוע עולה האוויר החם למעלה?



כשהאוויר מתחמם, גדל הנפח שלו. כשהנפח שלו גדל, יורד המשקל של יחידת נפח זהה. מבחינה מדעית ניתן לומר שככל שגז חם יותר, יש לחלקיקים שבו מרווח תנועה גדול יותר. היות וחלקיקי הגז החם הם צפופים פחות, נעשה הגז קל יותר. הדבר גורם להיווצרות של כוח עילוי, שגורם לאוויר החם לעלות מעל לאוויר הקר.

גם בטבע יש זרמי אוויר חם. זרם אוויר חם או תרמיקה הוא זרם אוויר שעולה במעין "עמוד" אוויר.


הנה חימום האוויר בבלונים הפורחים לפני שהם עולים לשמיים:

http://youtu.be/wrzpaVbfyd8


סרטון אנימציה שמציג כיצד מחממים את האוויר בכדור פורח, כדי שיעלה למעלה:

http://youtu.be/3meVRG5qQEw


כך מחממים כדור פורח כדי לרדת למטה לתוך מערה גדולה בקרואטיה:

http://youtu.be/b0RtZL06EbI
איך מטוסים טסים ולא נופלים?



עקרונות אווירודינמיים שונים עובדים כדי לאפשר למטוס להישאר באוויר. נהוג לומר שכוח העילוי הוא שמחזיק את המטוס באוויר, אבל יש ויכוחים לגבי איך הדברים עובדים בדיוק. בכל מקרה ניתן לומר שצורתה של כנף המטוס תורמת לכוח העילוי, יהיה אשר יהיה ההסבר לאופן שבו הוא פועל.

הסבר אחד של כוח העילוי הפועל על כלי טיס הוא שהחלק הקדמי של כנף המטוס מפצל את האוויר לשניים. עד שהאוויר ייפגש שוב, בחלק האחורי של הכנף, יווצרו הבדלי לחץ אוויר בין האוויר שמעל וזה שמתחת לכנף. הפרשי לחץ אלו הם הגורמים להיווצרות כוח עילוי. הוא שמחזיק את המטוס באוויר.

יש הסבר שנאחז בעיקרון ברנולי כדי לומר שמהירות הגבוהה של האוויר שמעל לכנף גורמת לירידת לחץ האוויר שם ולהיווצרות של כוח עילוי המחזיק את המטוס.

חוקרים אחרים גורסים שמה שגורם למעשה למטוס להישאר באוויר ולא ליפול הוא "אפקט קואנדה". אפקט זה מצביע על הנטייה של האוויר (כמו גם מים) להיצמד לפני השטח של כל משטח שהוא זורם על פניו. כך דוחף לדבריהם הקימור של כנף המטוס, את האוויר כלפי מטה ובזכות הדחיפה הנגדית של האוויר בחזרה את הכנף, מחזיקות הכנפיים את המטוס באוויר.

יש עוד הסברים אבל נעצור כאן הפעם.


הנה הסבר מתורגם על האווירודינמיות שמקנה למטוס את יכולת הטיסה:

https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w


כוח העילוי מסייע להחזיק את המטוס באוויר:

https://youtu.be/MvFKUiW8-tY


והנה הסבר על כוח העילוי שמסביר איך המטוס נשאר באוויר:

https://youtu.be/uJKv5yfecHY


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.