» «

נפח

ארכימדס
למה הממציא ארכימדס יצא מהאמבטיה ורץ עירום ברחובות עירו?



האגדה מספרת שארכימדס רץ עירום וצעק בגאווה "מצאתי!" (אאוריקה), אחרי שגילה באמבטיה שחפץ שנמצא בתוך המים מאבד ממשקלו, בדיוק את משקל המים שהוא דוחה כשהוא שוקע.. החוק נקרא על שמו "חוק ארכימדס".

הסיפור הוא שבבית המרחץ גילה לראשונה ארכימדס את הנפח של כתר המלך היירון השני, לאחר שהמלך דרש לוודא שכתרו אכן עשוי מזהב טהור ואינו מזויף. ארכימדס ידע את משקל הכתר ואת משקלו הנכון, אם הוא היה עשוי זהב. הנתון שהיה חסר היה נפחיהם של שני הכתרים כאלו. ארכימדס נזדק למדידת נפח, כדי לוודא שאכן שניהם גם שוקלים אותו הדבר וגם בעלי נפח זהה, מה שאומר שהכתר עשוי זהב טהור.

ארכימדס, שהבין לפתע שיוכל למדוד נפח של גוף על ידי מדידת כמות המים שנדחית אם יכניסו לתוך המים, התלהב כל כך מהגילוי, עד שרץ והכריז את הקריאה האלמותית ״יוריקה״ (אאוריקה).


הנה הניסוי מודגם על ידי תלמידות בית ספר תיכון:

http://youtu.be/tKxzoE84zTw


האמת שמאחרי התגלית המפורסמת והריצה בעירום הכי מפורסמת בהיסטוריה:

https://youtu.be/0v86Yk14rf8?t=6s


והנה סרטון אנימציה על ארכימדס והתגלית שלו:

http://youtu.be/xIOB3etr8lk


הנה סיפור התגלית של ארכימדס באמבטיה וריצת העירום המפורסמת בהיסטוריה:

https://youtu.be/ijj58xD5fDI


והנה סיפור המעשה:

https://youtu.be/Mmc1whyS78k?long=yes
התפשטות תרמית
למה חומרים מתרחבים בחום?



כולנו מכירים את תכונת המתכת להתרחב בחום? - זו תופעה שנקראת "התפשטות תרמית" (Thermal expansion). בטמפרטורות קיצוניות אפשר ממש לשמוע את המתכת חורקת כשהיא מתרחבת (בחום), או מתכווצת בקור.

מבחינת המולקולות, מה שקורה בזמן ההתחממות הוא הגדלה משמעותית בכמות האנרגיה הקינטית שבכל מולקולה. זה יגרום לכל המולקולות לנוע, להסתובב, להתעקם ולהימתח הרבה יותר מקודם, בקור. בצורה כזו המקום שתופס אותו מספר של מולקולות הוא גדול יותר. כלומר, החומר מתרחב. בקור מתרחש בדיוק ההיפך - המולקולות נוטות להיות פחות דינמיות ובממוצע, לתפוס פחות מקום.

התפשטות החומר בחום לא מתרחשת רק במתכת אלא בכל חומר. נוזל? - הכספית הנוזלית במדחום והברומטר, נוטה להתפשט ככל שחם יותר. כשהיא מתפשטת בצינורית הזכוכית הדקיקה, היא מגיעה לשנתות וכך מראה את הטמפרטורה הנוכחית. מוצק? - בבניינים שאבני החיפוי שלהם עשויות אבן גיר, אפשר לראות שהבנאים מניחים אותן במרווח של כמה מילימטרים זו מזו, כך שהלחץ לא יסדוק את האבנים, ברגע שהן מתרחבות, בטמפרטורות הגבוהות.

כשהנפח משתנה, כתגובה לשינוי טמפרטורה, זה עלול לגרום למבנים גדולים כמו רכבות או גשרים לנזקים. לכן המהנדסים יוצרים מנגנונים הידראוליים שיאפשרו גמישות למתכת וימנעו נזקים, כמו סדקים ושבירה שלה, כתוצאה מהתפשטות החומר בשמש.

פתרונות דומים הם, למשל, מפרידי הגומי למסגרת חלונות עשויים ממתכת. כך מתמודדים עם הבעיה שיכולה לגרום תכונת המתכות המתפשטות בחום. פתרון דומה הם מחברים שיכולים להתפשט ולהתכווץ ובכך למנוע נזקים תרמיים במערכות צנרת.


הנה סרטון על התפשטות תרמית במדחום:

https://youtu.be/9JuKqkZVgTU


התפשטות גז - כך מתרחב גז חם:

https://youtu.be/cq6d9RAcIAQ


התפשטות מוצק - כך נתקע כדור מחומם בטבעת, לאחר שהתרחב:

https://youtu.be/ne8oPFTM_AU


והתפשטות נוזל חם:

https://youtu.be/3K7zcfcUJ_E


ניסוי שמדגים את תופעת ההתפשטות התרמית:

https://youtu.be/TDnLbjd429M


ההסבר האטומי למה שקורה בחום וקור לאטומים:

https://youtu.be/UukRgqzk-KE


שיעור על התפשטות תרמית:

https://youtu.be/LmN8bybyQY8?long=yes
התנפחות השרירים
מדוע השרירים מתנפחים?



השרירים (Muscles) שלנו מבדילים אותנו זה מזה. יש מי ששריריהם רפויים ודקיקים, בעוד אחרים עושים כושר ופעילות גופנית ושריריהם גדלים. אצל מי שעושים באדי בילדינג, בניית שרירים, הם נעשים ממש נפוחים וגדולים.

אבל מה גורם לשריר להתנפח כל כך? - ראשית, התחזקות השרירים גורמת גם להתנפחותם, אבל השרירים הנפוחים הם לא תמיד ביטוי להתחזקות שלהם. יש מי ששריריהם מתנפחים הרבה יותר מאשר גדל הכוח שלהם, מה שמסביר לא פעם למה שרירנים יכולים לנחול תבוסה ואפילו בכיפוף ידיים, למול מישהו עם שרירים הרבה פחות מרשימים משלהם.

אז אם אתם שואלים "מתי יתנפחו לי השרירים?", כדאי שתכירו את הסיבים הלבנים שלכם. אלו סיבים שנמצאים בכל שריר והם גדולים ביחס לסיבים האדומים. הלבנים מקנים לשרירים את המראה הרחב והמנופח שלהם, בעוד שהסיבים האדומים הם פחות נראים או בולטים, אבל הם אלו שמקנים את יכולת המאמץ הארוך והיציב.

לכל אחד מאיתנו יש חלוקה אחרת של סיבים כאלו וכאלו והיא למעשה גנטית. משום כך יש כאלו שהשרירים שלהם יכולים להתנפח בקלות והם הופכים לשרירנים של ממש, בעוד שאחרים, גם אחרי שיעשו המון כושר ותרגילים ויהפכו חזקים להפליא, ימשיכו להיות פחות נפוחים בשריריהם.

אבל עדיין, יש סוגי אימון שמפתחים את אחד מסוגי הסיבים, יותר מאשר את השני. אימוני כוח מתפרץ, או אימוני כוח במשקולות, יפתחו את הסיבים הלבנים הרבה יותר מאשר את הסיבים האדומים ולכן מפתחי שרירים עושים הרבה מהם.


הנה הסיבה לשרירים הנפוחים (מתורגם):

https://youtu.be/2tM1LFFxeKg


כמה מהאנשים עם השרירים הכי נפוחים בעולם:

https://youtu.be/A27_a6fEtEQ


והנה סיפור של מי שניפח את שריריו:

https://youtu.be/tfxCSNWVoEw?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.