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


הסבר יותר מהיר ומבוגר:

http://youtu.be/iKnVNb2yUUU


והכוח הצנטריפוגלי (עברית):

http://youtu.be/Fc1J97DUqRo


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

http://youtu.be/i2mec3vgeaI

מפל (Waterfall) הוא מקום שבו נופלים מי הנהר מגובה רב, אל המשך הנחל הנמוך מאד, בדרך אל הים.

כוח הכבידה הוא שמושך את המים למקום הנמוך ביותר שאליו ניתן לזרום.

מרבית המפלים נוצרים בזכות שינויים באופי המסלע, במקומות שבהם עובר הנהר מסלע קשה למקום עם סלע רך יותר, שובר אותו וצונח למטה אל שכבת הסלע הבאה. לפעמים נוצר מפל המים בשברים טקטוניים על פני האדמה.

יש בעולם מפלים גדולים מאד, כמו מפלי ויקטוריה שבאפריקה, מפלי איגואסו שבמשולש הגבולות ארגנטינה-ברזיל-פרגוואי ונחשבים מהגדולים והרחבים בעולם ואחד מפלאי הטבע. מפורסם גם מפל אנחל בונצואלה, שהוא המפל הגבוה ביותר בעולם.

בזכות היופי וההוד של המפלים, המין האנושי מנצל אותם בכל העולם, כאטרקציות תיירות ונופש. אך מפל ניכר גם בכול המים שנופלים בו. כך מנוצל גם כוח המים במפלים הללו, בכדי להניע טורבינות ולייצר חשמל. אנרגיית הזרימה האדירה של מימי הנהר מייצרת כמויות אדירות של חשמל ירוק וטוב לסביבה.

במדינת ישראל, הדלה במים ובנהרות, המפלים קטנים מאד ומרשימים הרבה פחות מאלו שבסביבות עם משקעים רבים ונהרות שוצפי-מים.


כך נראה מפל שיורד למטה, במקרה הזה מפל סער בישראל:

https://youtu.be/OipsrbGYUek


מפלי הניאגרה המפורסמים שבין ארצות הברית וקנדה:

https://youtu.be/oD9uWNETgzo


מפל עצום במבט מגשר זכוכית שקוף:

https://youtu.be/TRr7USCILx4


וכמה מפלים גדולים באיסלנד:

http://youtu.be/3FstJCdqmIY

מגדל מים נועד כדי ליצור לחץ מים, שיביא את המים לכל בתי הישוב. פעם, כשהותקנו מערכות צנרת, גילו שהמים יצאו בזרזיף חלשלוש מהברז. כדי שהם יפרצן מהברזים, גייסו המהנדסים את כוח הכבידה של כדור הארץ. באמצעות מגדל המים, שממנו ירדו המים בלחץ כוח הכבידה, נוצר לחץ המים בברזים.

זו דוגמה יפה לניצול של כוחות הטבע לצורך אנושי מודרני. עד העידן המודרני, בו יש מערכת מים וצינורות שמזרימים אותם, לא היו צריכים לחץ מים. מספיק היה דלי או מיכל ובאר שממנה שאבו והביאו מים הביתה. אבל כשלחץ המים מהברז הפך הכרחי, למקלחת טובה למשל, לא הייתה ברירה אלא להשתמש במשהו שייצר את הלחץ הזה.

אז בעבר היו צריכים מגדלי מים, או מכלי מים גדולים שנבנו בראש גבעה סמוכה ליישוב, כדי שמשקל המים ייצר לחץ מים בברזים. כיום המצב השתנה. בעידן המודרני, בו עומדות לרשותנו משאבות משוכללות, כבר לא צריכים את מגדלי המים. ציוד משוכלל יוצר לחץ מים מעולה, גם אם יקר והרבה פחות סביבתי.


למה ערים צריכות מגדל מים? (עברית)

https://youtu.be/-XbZQ4LCclk


על מגדל המים של חדרה וכיצד סיפק מים לכל תושבי העיר (עברית):

http://youtu.be/cYupC_obUAA


ומצגת וידאו של מגדלי מים היסטוריים בישראל (עברית):

http://youtu.be/oeWJKhyjGsE

שעון חול (Sand clock) הוא מכשיר למדידת זמן מוגבל שמבוסס על כוח המשיכה של כדור הארץ. שעון החול מאפשר למדוד זמן מדויק בצורה פשוטה, על ידי יצירת שתי שפופרות זכוכית שביניהן נחיר עם קוטר מסוים. בכל פעם שנצטרך למדוד פרק זמן מסוים, כמו משך הזמן שבו ביצה מתבשלת, נוכל להשתמש בשעון חול, שיראה לנו מתי הזמן עבר ויש להוריד את הביצה מהאש.

בשעון החול שני חלקי זכוכית רחבים הנקראים "שפופרות" ומעבר צר ביניהן, הנקרא "נחיר". כשמכניסים כמות מדויקת של חול לאחת השפופרות ומציבים את שעון החול כשהשפופרת עם החול למעלה, מושך כוח המשיכה את גרגרי החול למטה, אל השפופרת הריקה שמתחתיה. כיוון שקוטר הנחיר הוא זעיר, יורד החול לאיטו למטה. הזמן העובר עד שהחול יורד כולו לשפופרת התחתונה הוא משך הזמן שמודד שעון החול.


הנה הדרכה להכנת שעון החול (עברית):

http://youtu.be/Mb5laaqNbTU


וכך תכינו שעון חול מבקבוק פלסטיק:

https://youtu.be/uG0ubTx2jMw

ככל שהרוח נושבת חזק, היא יוצרת על פני הים גלים (Waves) גבוהים יותר. אלה הם גלי הרוח (Wind driven Waves). אגב, לעתים גלי הרוח מגיעים אלינו ללא רוח. זה קורה משום שהם נוצרו במקום שיש בו רוח חזקה והגיעו עד לכאן כנחשולים.

לעתים גלים יכולים להיווצר גם בגלל עלייה וירידה של פני הים, מה שנקרא "גאות ושפל". אלה הם גלי גאות ושפל (Tidal Waves), שנוצרים כתוצאה מכוח הכבידה והשפעתו על המים.

אחרונים הם הכי אלימים וחזקים - גלי הצונאמי (Tsunamis). אלה נוצרים כתוצאה מרעידות אדמה תת-ימיות, מפולות תת-ימיות או התפרצויות של הרי געש שנמצאים מתחת לפני הים. כל התופעות הללו יכולות לגרום למים לנוע, בגלי ענק גבוהים במיוחד ומסוכנים לנופשים שלא תמיד מודעים להתקרבותם לחוף (קראו על כך בתגית "צונאמי").

יש גם גלים שנוצרים ומושפעים מזרמים גדולים שנוצרים באוקיינוסים, אבל על כך בהזדמנות אחרת.


הנה סרטון שמראה איך נוצרים הגלים:

http://youtu.be/HvklXnAAoHA?t=34s


הסבר לילדים על הגלים שנוצרים גם כתוצאה מהזרמים הגדולים שבים:

https://youtu.be/3qETXLc9mr8


שלושת סוגי הגלים:

https://youtu.be/_LRc6k-clzE


גלי הים הגדולים:

http://youtu.be/rMot7Ey88TE


גולשי גלים על גלים עצומים:

https://youtu.be/WN1ChaLjVY4


גלי צונאמי ממש אימתניים:

https://youtu.be/ip62Dn-CpbY?long=yes


והגלים הגדולים ביותר שתועדו בצילום אי-פעם:

https://youtu.be/0vrk6RGRaZ8?long=yes

כּוֹכַב לֶכֶת (Planet) הוא גרם שמים שבדרך כלל נמצא במסלול סביב כוכב. השמש שלנו היא כוכב שסביבו חגים כוכבי לכת שונים, שאחד מהם הוא כדור הארץ. כוח הכבידה של השמש הוא שמחזיק את הכוכבים במסלול מסביבה.

במערכת השמש שלנו קיימים שמונה כוכבי לכת: כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון.

מקור השם 'כוכב לכת' הוא מכך שנדמה למי שצופה מכדור הארץ על גופים כאלו, שהם נעים על פני כיפת השמיים, ביחס לכוכבים הרחוקים יותר. כמובן שכל הכוכבים זזים, אבל כוכבי הלכת קרובים יותר ולכן זה נראה ברור יותר.


הנה כוכבי הלכת של מערכת השמש (עברית):

https://youtu.be/kdRCRK3QSO0


כוכבי מערכת השמש באנגלית:

http://youtu.be/mtKNH2Y2OJM


ושיר באנגלית על מערכת השמש ועל תכונות כוכבי הלכת:

http://youtu.be/mnTaAoWs-Mo

הזיקית מהירה מאד, במיוחד כשמדובר בכלי הציד שבו היא מרבה להשתמש - הלשון שלה!

כן, לשונה של הזיקית יוצאת מפיה במהירות מטורפת של 9 מטר בשניה, כדי לצוד חרקים באמצעותה.

הלשון של הזיקית מאוד ארוכה. למעשה היא ארוכה יותר מאורך גופה ומשמשת לה כסוג של רשת ללכידה של חרקים קטנים.


הנה הזיקית צדה באמצעות לשונה:

http://youtu.be/KdMkKjrof2c


וחיי הזיקית, שינוי הצבעים לפי המיקום והציד באמצעות הלשון:

http://youtu.be/Cdhpj4YpPjQ

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 המתמטיקאי והפיזיקאי הדגול אייזק ניוטון. הוא פרסם אותו ביצירה פורצת הדרך ובת 3 הכרכים שלו ה"פרינקיפיה" (העקרונות), או בשמה המלא "פילוסופיה נטוראליס פרינקיפיה מתמטיקה". בלטינית משמעות שמה היא "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע".

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 (מתורגם):

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

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!


הנה הלטאה שרצה על המים:

http://youtu.be/45yabrnryXk

רבים אומרים שהוא גדול המדענים בהיסטוריה. כל כך הרבה מהמדע המודרני והטכנולוגיה שמשרתת אותנו התבססו ושאבו מתגליותיו. הבנת העולם והיקום בלעדיו פשוט אינם אפשריים ולכן נחשב הפיזיקאי והמתמטיקאי האנגלי אייזק ניוטון, בן המאה ה-17, לאחד המדענים הגדולים בכל הזמנים.

סיפורו מתחיל לא טוב. ניוטון היה נער מבית פשוט שאימו לא קיבלה ממנו עזרה בבית. כשפנתה לקרוב משפחה שידבר עם בנה הסורר, שוחח עימו האיש והודיע לאם שהילד שלה גאון. ניוטון הצעיר נשלח ללימודים בבית ספר בקיימברידג' ושם הפך לתלמיד מצטיין ולסטודנט מבריק.

האגדה מספרת שבגיל 23 הוא צפה בתפוח נופל מעץ בעיירה קיימברידג' והבין שכוח מסוים הוא שמושך אותו אל האדמה. מכאן הדרך קצרה לתיאוריה מסעירה ששינתה את כל מה שחשבו עד אז על הפיזיקה של כדור הארץ ועל חוקי התנועה של הגופים.

וכך, לפני 350 שנה בלבד, ניסח ניוטון את "חוק הכבידה העולמי", חוק מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, בעלי מסה, פועל כוח משיכה. התאוריה שלו אף קבעה שככל שהגופים הם קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם גדולה יותר, כוח המשיכה ביניהם יהיה חזק יותר. קצת מזכיר עניינים שבינו לבינה, לא?

ניוטון היה המדען הראשון שתיאר את כוח הכבידה ואת שלושת חוקי התנועה ובכך יצר את הבסיס להנדסה המודרנית ולהישגים עצומים במכניקה והתעשייה של העולם המודרני. גם מי שלא מסכימים לכנותו המדען הגדול בכל הזמנים יסכימו שהוא לבטח מי שהניח את היסודות החשובים לחשיבה המדעית המודרנית.

אתם חושבים שזה הכל? - ממש לא. ניוטון תרם בשלל תגליות ובמחקר מעמיק בשלל תחומים כמו אופטיקה, אסטרונומיה ומתמטיקה. תרומתו עצומה להתפתחות הגישה המדעית ולהבנת היקום והחלל שמסביבנו.

אייזק ניוטון הוא אולי המדען שמבטא בצורה הטובה ביותר את הגאוניות של השיטה המדעית, המתבססת על תגליות וממצאי העבר, בדרך להתקדמות המדעית של ההווה והעתיד. ספרו הנודע, ה"פרינקיפיה", בו תיאר את הכוח הכבידה ומרכיביו, היה המעצב המרכזי של דרכי החשיבה המדעית והמחקר עד ימינו.

נדרשו אמנם שנים רבות עד שהספר והרעיונות שהציג בו ניוטון הפכו לאבני יסוד בעולם המדע, אבל השיטתיות והאופן בו חקר ניוטון וכתב את מחקריו הפכו למדע עצמו. שלושת הכרכים של הספר היו לתנ"ך של הכתיבה המדעית והשיטה המדעית, בה הטבע מתואר באופן מובנה, על בסיס מחקר מבוסס השערות שנבדקו בניסוי, בהתבסס על ממצאי ניסויים קודמים.

את צניעותו וגדלותו כאדם וכמדען ביטא מי שנחשב בעיני רבים כגדול המדענים בהיסטוריה בענווה גדולה, כשכתב לחבר במכתב את המשפט האלמותי: "אם הרחקתי לראות, הרי זה משום שעמדתי על כתפי נפילים".


ראו סרטון אנימציה קצר שמציג את התגליות של ניוטון בתחום הכבידה:

http://youtu.be/jwPc0kK9VHU


סיפורם של ניוטון וחוקי ניוטון (עברית):

https://youtu.be/G-YlfXtW7Yc


הסבר 3 חוקי התנועה של ניוטון (מתורגם):

http://youtu.be/zCNSO002jfI


סרטון באנגלית לילדים על סיפורו של ניוטון:

https://youtu.be/h48BWDeBLno


ותכנית חינוכית על ניוטון ורעיונותיו (עברית):

https://youtu.be/uafbWJ26xNU?long=yes