» «
פיורד מילפורד
איפה יש מפל שהמים שלו לא נופלים?
האם מפל תמיד נופל?
מה הכוח היחידי שיכול למנוע מהמים במפל מליפול?


כדי שהמים במפל לא יפלו למטה, צריך להיות שם כוח חזק יותר מכוח המשיכה, נכון? - נכון!
במפל ההפוך שבמילפורד סאונד בניו-זילנד תראו שאם יש כוח חזק יותר מכוח המשיכה, המים במפל אכן לא יפלו..

הפיורד מילפורד סאונד נמצא בדרום מערב האי הדרומי של ניו זילנד אבל הוא לא היחיד שהרוח עושה למפל שלו "הפוך על הפוך".. גם מפל המים בעיירה אולפסוויק שבדרום איסלנד זורם בכיוון ההפוך מפאת הרוח החזקה.


הנה תופעת טבע מרתקת - מי מפל שלא נופלים:

http://youtu.be/XaMtwNif9_E?t=6m20s


ומפל המים שמימיו עולים - בדרום איסלנד:

http://youtu.be/md2Nu89PcTo
מהירות מילוט
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.

כדי לעזוב את האטמוספרה של כדור הארץ צריך להתגבר על כוח הכבידה שלו. צריך לייצר כוח רב שיביא אותנו למהירות אדירה, שתתגבר על הכבידה.

הכוח הזה נמדד במהירות, או ליתר דיוק ב"מהירות המילוט" (Escape velocity), מושג שמתייחס למהירות שנדרשת לכל כלי טיס או תעופה, כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ, או של כל גרם שמימי אחר שנהיה בו בעתיד.

אנו יודעים את מהירות המילוט הדרושה כדי להוציא את הלוויינים והחלליות אל מחוץ לאטמוספרה של כדור הארץ. מדובר על מהירות של 40,270 קילומטרים לשעה. כיום מצליחים טילים לעזוב את האטמוספרה במהירות של כ-11 קילומטרים בשנייה.

מהירות המילוט היא חשובה מאוד כדי להוציא חלליות ולוויינים לחלל. היא מחייבת שימוש ברקטות או טילים בעלי מהירויות גבוהות מאד ומאוד אמינים. כל תקלה שתגרום לכך שהמהירות הזו תרד בשלב שבו עוזבים את כדור הארץ, תביא לכישלון ולהשמדת כלי התעופה הזה.


הנה הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/YlxKh4oCKhw


המאבק בכוח הכבידה של כדור הארץ הוא עצום (מתורגם):

https://youtu.be/RVMZxH1TIIQ


וסרטון שמציג בצורה פשוטה את המושגים של שדה כבידה ומהירות מילוט:

http://youtu.be/0ItjOF987QI?t=21s
התעופפות בסרטים
איך הדמויות מתעופפות בסרטים?



בסרטים רבים התרגלנו לצפות בדמויות מעופפות, כאילו אין כוח כבידה בעולם... אם עניין אתכם לדעת איך הדמויות מתעופפות בסרטים הרי שמדובר בעוד אפקט קולנועי שנעשה עם המסך הירוק, גרין סקרין.

השיטה היא פשוטה: כבלים חזקים שמחוברים לתקרת הסטודיו מחזיקים את השחקנים באוויר. הם מבצעים את התנועות שהבמאי מדריך אותם לבצע ומצלמים את הסצנות כשמאחריהם מסך ירוק ענקי.

בשלב הבא מקבלת מחלקת המחשבים, שאחראית על האפקטים המיוחדים, את החומרים המצולמים, בשפה המקצועית קוראים להם פוטג'. אנשי האפקטים מחברים את הפוטג' לרקעים המתאימים באמצעות גרפיקת מחשב מושקעת. כך הופכים השחקנים לפתע לדמויות בעלות יכולת תעופה בלתי נתפסת... הם מעופפות על רקע הרים, ברום השמיים, או מעל הים, גורדי שחקים או נופים דימיוניים. הכל טריקים - אל תאמינו לכלום...


כך מצלמים אנשים מעופפים באולפן:

http://youtu.be/T1m0ORVdsQc


כך יצרו מסדרון ללא כבידה, באמצעות סט המתגלגל על צירו בשביל הסרט "Inception":

https://youtu.be/8PhiSSnaUKk


שחקני אפולו 13 התאמנו בתנאי אפס גרביטציה במטוס בואינג שיצר באמצעות טיסה פרבולית כ-20 שניות של חוסר משקל:

https://youtu.be/5IAAjk3QdU8


בני נוער באפריקה עושים סרט מדע בדיוני עם סמארטפונים וגרין סקרין:

https://youtu.be/D25NrAQZLng


אוסף של דמויות מעופפות מהסרטים:

http://youtu.be/OHHNkz5QIaI


מכוניות יכולות לעוף כך?

http://youtu.be/24bRtzwK4rY


וסרט עלילתי קצר על האיש המעופף:

http://youtu.be/Gj1MqHgFnmE?long=yes
גלגל פון בראון
מהי תחנת החלל המסתובבת "גלגל פון בראון"?



הרבה לפני תחנת החלל הבינלאומית ושנים לפני הטיסות לחלל, עשרות שנים לפני שברית המועצות שגרה לחלל את התחנה החללית המאוישת הראשונה "סאליוט 1" בשנת 1971, היו מחשבות על הקונספט של תחנת החלל המסתובבת.

דורות של מדענים ומהנדסים בעולם חלמו ושקדו על תכנון של תחנת חלל בצורת גלגל מסתובב (Rotating Wheel Space Station). זה התחיל בשנת 1903, כשמדען רוסי בשם קונסטנטין ציולקובסקי מעלה לראשונה את הרעיון. רבע מאה אחר כך, בשנת 1929, פותח והורחב הרעיון על ידי מדען בשם הרמן פוטוצ'ניק.

אם שאלתם למה תחנת חלל צריכה להסתובב אז יש סיבה, לפחות באותם ימים, לחשוב שזה הכרחי. כי סיבוב של תחנה כזו יאפשר ליצור בה כוח משיכה מסוים. הרי זה מה שמקנה לגופי חלל, כמו הירח למשל, את כוח הכבידה שלהם. סיבוב הגלגל הוא שאחראי לכך שגם אם כוח הכבידה הוא קטן מזה של כדור הארץ, השוהים בתחנה עדיין לא ירחפו לחלוטין, מה שיקשה על השהייה להם בחלל.

אבל "הגלגל" היה צריך להמתין עוד רבע מאה. כי בשלהי שנות ה-50 זכה הקונספט של תחנת החלל המסתובבת לשם "גלגל פון בראון". היה זה על שמו של ורנר פון בראון, גאון הרקטות הנאצי שהפך לאחד המהנדסים החשובים בתכנית החלל האמריקאית של נאס"א. בשנת 1955, עת קיבל את האזרחות האמריקאית שלו, הוא החל לפרסם בעיתונות ובתקשורת את רעיונותיו לגבי חקר החלל ופיתוחים שארצות הברית צריכה לחתור אליהם.

אחד מהם היה, כמה מפתיע, תחנת חלל מאוישת בצורת גלגל. פון בראון הציע אותה אז בתקשורת הרצינית, אבל עיקר ההצלחה של הרעיון היה דווקא במגזיני המדע הבדיוני של שנות ה-60. "הגלגל" שב ועלה בהם שוב שוב. מי שהעלה את הדברים לשם היה דווקא פון בראון עצמו.

כן, יפתיע אולי לגלות, כשמדברים על גאון החלל הזה, שהיה לו גם צד מסחרי עסקי ואפילו שואו ביזנסי. לאותם עיתוני מדע בדיוני הוא כתב לא מעט סיפורים ועלילות של מדע בדיוני. הוא אפילו "חטא" בכתיבת תסריטים לסרטי מדע בדיוני מהז'אנר הזה.

הדהוד של הרעיון נכנס גם לסרט המדע הבדיוני המפורסם מכולם אז - 2001 אודיסיאה בחלל. הצופים המיומנים זוכרים ממנו את הסצנות שהתרחשו בתחנת חלל מסתובבת.

אמנם כרגע אנו מכירים את תחנת החלל הבינלאומית, שהיא הדבר הרחוק ביותר מגלגל ועוד מסתובב, אבל הרעיון של תחנה מסתובבת לא נזנח סופית. הוא ממשיך וחוזר מדי פעם בפעם. בשנים האחרונות אף עלה הרעיון לבנות מלון מסתובב בחלל, גם הוא בצורת גלגל. הסיבוב המתמיד שלו, הבטיחו המתכננים, יקנה בו כוח כבידה של בערך שישית מזה של כדור הארץ, מה שיבטיח לאורחים תחושה יותר נעימה.


הנה סיפורו של גלגל פון בראון המסתובב:

https://youtu.be/atg7pt-eTXQ


פון בראון מציג את התכנית שלו ב-1956:

https://youtu.be/5JJL8CUfF-o


מודל מדומה של תחנת החלל המסתובבת:

https://youtu.be/DH0EE3_PdLk


מודל מתקדם הרבה יותר:

https://youtu.be/IW9A-uWM0JU


והנה תחנת החלל הבינלאומית של ימינו:

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

כוח המשיכה

אייזק ניוטון
מה גילה המדען אייזק ניוטון במחקריו?



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


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.