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.
»
«
האם ניתן להחזיק כוס מים הפוכה מבלי שהמים יישפכו?
הניסוי שנציג כאן מאפשר לכם להכיר את כוחו של לחץ האוויר - האוויר לוחץ מלמטה על הקרטון ומונע מהמים להישפך.
הנה סרטון שמדגים את הניסוי:
http://youtu.be/WU1RKUx18mo?t=30s
איך ניתן לגרום לכדור לרחף באוויר?
בניסוי הבא, שמושתת על עקרון פיזיקלי (עקרון ברנולי) מעיפים כדור פינג-פונג באוויר והוא נשאר מרחף באוויר, מבלי ליפול למטה ומבלי לזוז לצדדים.
הנה סרטון הניסוי:
http://youtu.be/EBmcJMAbDw8
מהם צינורות פנאומטיים?
בתחילת המאה ה-19 הומצאה טכנולוגיית שפופרת האוויר. הטכנולוגיה הזו נועדה להיות מערכת מהירה ובטוחה להעברת עצמים בתוך שפופרות. את הללו, מעין כמוסות סגורות בצורת גלילים, תכננו להעביר דרך רשת של צינורות, באמצעות ואקום או אוויר דחוס.
פינאס באלק הוא שפיתח את הרעיון להשתמש באוויר דחוס. זהו אוויר שנדחס ללחץ גבוה מלחץ אטמוספירי ובאלק הבין שהוא יוכל לשמש ככוח מניע.
בתחילה חשב באלק על העברת בני אדם ממקום למקום באמצעות הטכנולוגיה הזו. זה נשאר בגדר רעיון ולקח עוד 80 שנה עד שהחלו להשתמש בטכנולוגיה, אבל השימוש היה אחר. עלה אז רעיון להעביר הודעות טלגרף, על גבי מסמכים כתובים, אל משרדים בבניינים ואף אל בניינים סמוכים.
ואכן, מה ששימש את ההעברת ההודעות והמסמכים בשיטה זו היא רשת של צינורות פנאומטיים (Pneumatic tube). ברשת מסועפת של הצינורות הללו העבירו מאז מסמכים בצורה מאובטחת בין משרדים בחברות גדולות.
רואים אותם יפה בסרט "הקפיצה הגדולה" של האחים כהן.
עד היום משתמשים בצינורות הפנאומטיים כדי להעביר מסמים מגולגלים וחבילות קטנות בתוך הקפסולות הללו, בבנקים ובארגונים גדולים, בעיקר בארצות הברית. בתי חולים רבים משתמשים בצינורות הללו כדי להעביר בדיקות ומסמכים למעבדה ובין קומות שונות בבניינים.
כך משתמשים בצנרת פנאומטית:
https://youtu.be/gAlzYLcqsTU
הדרך בה עובדת הטכנולוגיה הזו:
https://youtu.be/TDFS3-8f5_w
הנה ההיסטוריה של שפופרות האוויר ככלי תחבורה:
https://youtu.be/sd58w0CXQrM
וצינורות פנאומטיים המשמשים לשיגור עצמי בסדרת טלוויזיה משנות ה-60:
https://youtu.be/lhxsD5uA7vs
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 הכנף וזה שמתחתיה.
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 כוח העילוי שמחזיק את המטוס באוויר (מתורגם):
https://youtu.be/uJKv5yfecHY
צורת הכנפיים יעילה מאוד בניצול כוח העילוי לצורך החזקת המטוס באוויר. בהרבה מטוסים היא עובדת גם כשהמטוס הפוך (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
הנה 4 הכוחות שפועלים על המטוס והאווירודינמיות שמקנה לו את יכולת הטיסה (מתורגם):
https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w
וכוח העילוי שמסייע להחזיק את המטוס באוויר:
https://youtu.be/MvFKUiW8-tY
איך פועל מייבש הידיים?
מייבש ידיים הוא מתקן חשמלי שמוצב בשירותים ציבוריים. הוא מחליף את מגבות הנייר בייבוש של ידיים רטובות. כשהוא מזהה את הידיים, מזרים מייבש הידיים אוויר חם או קר, שמבצע ייבוש מהיר בתוך 10-15 שניות.
כיצד מזהה מייבש ידיים חשמלי את הידיים ומתחיל לייצר אוטומטית את משבי האוויר החזקים? - במייבש הידיים ישנם חיישנים, מעין גופים פוטו-אלקטריים בתוך המייבש שיכולים לזהות שבירה של קרן אור.
חיישן פוטו-אלקטרי מזהה אור או היעדר אור. כשהחיישנים הללו מזהים "שבירה" של קרן אור, הם מפעילים מעגל חשמלי. חיישנים כאלה פועלים למשל גם במערכות אזעקה ומזהים תנועה של פורץ בבית, או בדלתות המוסך המזהות את כלי הרכב ונפתחות מעצמן.
ידינו, המונפות אל מול או נכנסות לתוך המייבש, שוברות את קרן האור וכך מתחיל המייבש לפעול. קרן אור שבמייבש "נשברת" כשהידיים מוכנסות אליו, או מונפות למולו. החיישן שמזהה את שבירת קרני האור מפעיל מעגל חשמלי שאחראי על הפעלת המאווררים החזקים, ששולחים אוויר חם או קר אל הידיים, כדי לייבשן.
אגב, המנועים הקטנים אך חזקים הללו יכולים לשלוח אוויר, הנע במהירות של מעל 600 קילומטרים לשעה!
כך מייבש ידיים סילוני חשמלי עובד:
http://youtu.be/W9Q8gv8m3y4
הדגמה של חיישני אור כאלו:
http://youtu.be/SFc673lEyQA
כך עובדת מערכת האוויר:
http://youtu.be/VzoDMYseg6U
איך פועל מנוע סילון?
מנוע הסילון (Jet Engine) הוא אמצעי ההנעה של המטוס המודרני. המנוע הוא חלק מהמטוס. בעת שסילון הגזים החמים יוצא ממנו ונע לאחור, הוא גורם למנוע לנוע לכוון הפוך ממנו, כלומר קדימה. כך המטוס שאליו מחובר המנוע נע קדימה.
למנוע הסילון יש 5 חלקים עיקריים ובהם מתקיים התהליך שיוצר את סילון האוויר האחורי, אותו סילון אוויר הדוחף או מניע את המטוס קדימה. 5 השלבים של ההנעה הסילונית הם: הכונס, המדחס, תא השרפה, הטורבינה והנחיר.
זה עובד כך:
כשהמנוע עובד, נכנס אוויר דרך הכונס אל המנוע. כשמטוס מגביה טוס, נכנס למנוע אוויר דליל יותר. משום כך דוחס המדחס את האוויר, בכדי להפוך אותו לדחוס יותר. המדחס גם מאט את תנועת זרם האוויר שנכנס אל המנוע. האטת האוויר נובעת מכך שכשהמטוס טס במהירויות גבוהות, יש להאט את האוויר הנכנס למנוע, כך שהלהבה שבתא השרפה תתקיים בצורה יציבה. לאחר שהמדחס דחס את האוויר, הנפח שלו קטן משמעותית וכך הוא זורם במהירות אטית שבה הלהבה יציבה יותר בתא השרפה. אגב, פעולת הדחיסה גם מחממת את האוויר ומכאן שהוא נכנס אל תא השרפה כשהוא כבר מחומם.
מהמדחס יוצא האוויר אל תא השרפה. מכיוון שהשרפה מתרחשת רק בין דלק גזי לחמצן גזי, יש להפוך את הנפט לאדים לשם בערה. לשם כך מרוסס האוויר הדחוס בדלק סילוני - ממש כמו הנפט שבתנורי הנפט הביתיים שפעם היו נפוצים ברבים מבתי ישראל בחורף.
תהליך השרפה משחרר חום רב, שמגיע בקלות לטמפרטורה של 1500 מעלות צלזיוס ויותר. כדי למנוע בטמפרטורה כה גבוהה מהמטוס להישרף מהחום העצום הזה, מקררים אותו. זה נעשה על ידי הזרמת חלק מהאוויר שנלקח מהמדחס אל מחוץ לקירות תא השרפה לצורכי קירור. כשהאוויר מוזרם עד קצה תא השרפה הוא מקרר את גזי הסילון שנפלטים ממנו וזאת בכדי שהטורבינה לא תימס מהחום העצום.
בתחילה מוציאה הטורבינה מזרם האוויר, אנרגיה מספקת להפעלת המדחס (לשניים ציר משותף). כל שאר האנרגיה שנוצרת במטוס מניעה את המטוס.
לבסוף ייצא סילון הגזים החמים מהמנוע דרך הנחיר, שהוא החלק הפולט את הגזים הרותחים.
כך פועל מנוע הסילון:
https://youtu.be/eA699AKxT7s
בעברית על המבער האחורי, שהוא מנוע סילון אימתני, בהזרקת דלק מתפרצת (עברית):
https://youtu.be/12lNzR9JpOs
עוד הסבר לדרך פעולתו של מנוע הסילון:
https://youtu.be/kz5kv0RfeUc
כך בונים מטוס שמדגים כיצד דוחף את המטוס קדימה סילון האוויר היוצא מאחור (עברית):
https://youtu.be/Re6cgaFn3wE
ופעולתו של מנוע הסילון האמיתי:
https://youtu.be/KjiUUJdPGX0
הניסוי שנציג כאן מאפשר לכם להכיר את כוחו של לחץ האוויר - האוויר לוחץ מלמטה על הקרטון ומונע מהמים להישפך.
הנה סרטון שמדגים את הניסוי:
http://youtu.be/WU1RKUx18mo?t=30s
בניסוי הבא, שמושתת על עקרון פיזיקלי (עקרון ברנולי) מעיפים כדור פינג-פונג באוויר והוא נשאר מרחף באוויר, מבלי ליפול למטה ומבלי לזוז לצדדים.
הנה סרטון הניסוי:
http://youtu.be/EBmcJMAbDw8
בתחילת המאה ה-19 הומצאה טכנולוגיית שפופרת האוויר. הטכנולוגיה הזו נועדה להיות מערכת מהירה ובטוחה להעברת עצמים בתוך שפופרות. את הללו, מעין כמוסות סגורות בצורת גלילים, תכננו להעביר דרך רשת של צינורות, באמצעות ואקום או אוויר דחוס.
פינאס באלק הוא שפיתח את הרעיון להשתמש באוויר דחוס. זהו אוויר שנדחס ללחץ גבוה מלחץ אטמוספירי ובאלק הבין שהוא יוכל לשמש ככוח מניע.
בתחילה חשב באלק על העברת בני אדם ממקום למקום באמצעות הטכנולוגיה הזו. זה נשאר בגדר רעיון ולקח עוד 80 שנה עד שהחלו להשתמש בטכנולוגיה, אבל השימוש היה אחר. עלה אז רעיון להעביר הודעות טלגרף, על גבי מסמכים כתובים, אל משרדים בבניינים ואף אל בניינים סמוכים.
ואכן, מה ששימש את ההעברת ההודעות והמסמכים בשיטה זו היא רשת של צינורות פנאומטיים (Pneumatic tube). ברשת מסועפת של הצינורות הללו העבירו מאז מסמכים בצורה מאובטחת בין משרדים בחברות גדולות.
רואים אותם יפה בסרט "הקפיצה הגדולה" של האחים כהן.
עד היום משתמשים בצינורות הפנאומטיים כדי להעביר מסמים מגולגלים וחבילות קטנות בתוך הקפסולות הללו, בבנקים ובארגונים גדולים, בעיקר בארצות הברית. בתי חולים רבים משתמשים בצינורות הללו כדי להעביר בדיקות ומסמכים למעבדה ובין קומות שונות בבניינים.
כך משתמשים בצנרת פנאומטית:
https://youtu.be/gAlzYLcqsTU
הדרך בה עובדת הטכנולוגיה הזו:
https://youtu.be/TDFS3-8f5_w
הנה ההיסטוריה של שפופרות האוויר ככלי תחבורה:
https://youtu.be/sd58w0CXQrM
וצינורות פנאומטיים המשמשים לשיגור עצמי בסדרת טלוויזיה משנות ה-60:
https://youtu.be/lhxsD5uA7vs
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 הכנף וזה שמתחתיה.
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 כוח העילוי שמחזיק את המטוס באוויר (מתורגם):
https://youtu.be/uJKv5yfecHY
צורת הכנפיים יעילה מאוד בניצול כוח העילוי לצורך החזקת המטוס באוויר. בהרבה מטוסים היא עובדת גם כשהמטוס הפוך (עברית):
https://youtu.be/e-zSVhCCUng
הנה 4 הכוחות שפועלים על המטוס והאווירודינמיות שמקנה לו את יכולת הטיסה (מתורגם):
https://youtu.be/Gg0TXNXgz-w
וכוח העילוי שמסייע להחזיק את המטוס באוויר:
https://youtu.be/MvFKUiW8-tY
לחץ אוויר
מייבש ידיים הוא מתקן חשמלי שמוצב בשירותים ציבוריים. הוא מחליף את מגבות הנייר בייבוש של ידיים רטובות. כשהוא מזהה את הידיים, מזרים מייבש הידיים אוויר חם או קר, שמבצע ייבוש מהיר בתוך 10-15 שניות.
כיצד מזהה מייבש ידיים חשמלי את הידיים ומתחיל לייצר אוטומטית את משבי האוויר החזקים? - במייבש הידיים ישנם חיישנים, מעין גופים פוטו-אלקטריים בתוך המייבש שיכולים לזהות שבירה של קרן אור.
חיישן פוטו-אלקטרי מזהה אור או היעדר אור. כשהחיישנים הללו מזהים "שבירה" של קרן אור, הם מפעילים מעגל חשמלי. חיישנים כאלה פועלים למשל גם במערכות אזעקה ומזהים תנועה של פורץ בבית, או בדלתות המוסך המזהות את כלי הרכב ונפתחות מעצמן.
ידינו, המונפות אל מול או נכנסות לתוך המייבש, שוברות את קרן האור וכך מתחיל המייבש לפעול. קרן אור שבמייבש "נשברת" כשהידיים מוכנסות אליו, או מונפות למולו. החיישן שמזהה את שבירת קרני האור מפעיל מעגל חשמלי שאחראי על הפעלת המאווררים החזקים, ששולחים אוויר חם או קר אל הידיים, כדי לייבשן.
אגב, המנועים הקטנים אך חזקים הללו יכולים לשלוח אוויר, הנע במהירות של מעל 600 קילומטרים לשעה!
כך מייבש ידיים סילוני חשמלי עובד:
http://youtu.be/W9Q8gv8m3y4
הדגמה של חיישני אור כאלו:
http://youtu.be/SFc673lEyQA
כך עובדת מערכת האוויר:
http://youtu.be/VzoDMYseg6U
מנוע הסילון (Jet Engine) הוא אמצעי ההנעה של המטוס המודרני. המנוע הוא חלק מהמטוס. בעת שסילון הגזים החמים יוצא ממנו ונע לאחור, הוא גורם למנוע לנוע לכוון הפוך ממנו, כלומר קדימה. כך המטוס שאליו מחובר המנוע נע קדימה.
למנוע הסילון יש 5 חלקים עיקריים ובהם מתקיים התהליך שיוצר את סילון האוויר האחורי, אותו סילון אוויר הדוחף או מניע את המטוס קדימה. 5 השלבים של ההנעה הסילונית הם: הכונס, המדחס, תא השרפה, הטורבינה והנחיר.
זה עובד כך:
כשהמנוע עובד, נכנס אוויר דרך הכונס אל המנוע. כשמטוס מגביה טוס, נכנס למנוע אוויר דליל יותר. משום כך דוחס המדחס את האוויר, בכדי להפוך אותו לדחוס יותר. המדחס גם מאט את תנועת זרם האוויר שנכנס אל המנוע. האטת האוויר נובעת מכך שכשהמטוס טס במהירויות גבוהות, יש להאט את האוויר הנכנס למנוע, כך שהלהבה שבתא השרפה תתקיים בצורה יציבה. לאחר שהמדחס דחס את האוויר, הנפח שלו קטן משמעותית וכך הוא זורם במהירות אטית שבה הלהבה יציבה יותר בתא השרפה. אגב, פעולת הדחיסה גם מחממת את האוויר ומכאן שהוא נכנס אל תא השרפה כשהוא כבר מחומם.
מהמדחס יוצא האוויר אל תא השרפה. מכיוון שהשרפה מתרחשת רק בין דלק גזי לחמצן גזי, יש להפוך את הנפט לאדים לשם בערה. לשם כך מרוסס האוויר הדחוס בדלק סילוני - ממש כמו הנפט שבתנורי הנפט הביתיים שפעם היו נפוצים ברבים מבתי ישראל בחורף.
תהליך השרפה משחרר חום רב, שמגיע בקלות לטמפרטורה של 1500 מעלות צלזיוס ויותר. כדי למנוע בטמפרטורה כה גבוהה מהמטוס להישרף מהחום העצום הזה, מקררים אותו. זה נעשה על ידי הזרמת חלק מהאוויר שנלקח מהמדחס אל מחוץ לקירות תא השרפה לצורכי קירור. כשהאוויר מוזרם עד קצה תא השרפה הוא מקרר את גזי הסילון שנפלטים ממנו וזאת בכדי שהטורבינה לא תימס מהחום העצום.
בתחילה מוציאה הטורבינה מזרם האוויר, אנרגיה מספקת להפעלת המדחס (לשניים ציר משותף). כל שאר האנרגיה שנוצרת במטוס מניעה את המטוס.
לבסוף ייצא סילון הגזים החמים מהמנוע דרך הנחיר, שהוא החלק הפולט את הגזים הרותחים.
כך פועל מנוע הסילון:
https://youtu.be/eA699AKxT7s
בעברית על המבער האחורי, שהוא מנוע סילון אימתני, בהזרקת דלק מתפרצת (עברית):
https://youtu.be/12lNzR9JpOs
עוד הסבר לדרך פעולתו של מנוע הסילון:
https://youtu.be/kz5kv0RfeUc
כך בונים מטוס שמדגים כיצד דוחף את המטוס קדימה סילון האוויר היוצא מאחור (עברית):
https://youtu.be/Re6cgaFn3wE
ופעולתו של מנוע הסילון האמיתי:
https://youtu.be/KjiUUJdPGX0
