» «
סיבוב כדור הארץ
למה כדור הארץ מסתובב?



כדור-הארץ מסתובב בזכות תנופה שהייתה לו ושנמשכת כי אין כמעט שום כוח שיעצור אותה כרגע.

ומאין התנופה של כדור הארץ? - ובכן, כדור-הארץ נוצר כשנוצרה מערכת השמש שלנו. זה קרה לפני כ-4.5 מיליארד שנים, כשכוכב ענק התפוצץ במה שנקרא סופרנובה. הסופרנובה יצרה ענן אבק וגז עצום, שהתכווץ ונדחס. הענן הזה הסתובב כל הזמן. כשהוא היה גדול, היה הסיבוב שלו איטי מאד, אבל כמו רקדנית על הקרח שמצמידה את ידיה והיא הולכת ומסתובבת מהר יותר, ככל שהלך ענן הגז והתכווץ ונעשה קטן יותר, הלכה מהירות הסיבוב שלו וגדלה. מהענן המסתובב הזה נוצרו השמש ומערכת השמש שהיא מרכזה. כך גם נוצר כדור הארץ.

וכך, כשמענן האבק והגז הזה נוצרו השמש וכוכבי-הלכת, הם שמרו על התנועה הסיבובית הזו, שירשו מענן הגז שממנו נולדו. הם המשיכו להסתובב סביב השמש ובתוכם ממשיך גם כדור הארץ עד היום להסתובב סביב עצמו וסביב השמש, כשכמעט דבר לא עוצר אותו.

ואגב, כשאנו אומרים שכדור הארץ מסתובב כמעט ללא שינוי במהירות, זה מפני שאין בחלל כמעט שום חיכוך שיעצור אותו. הכמעט הזה הוא גורם זעיר אבל חרוץ שקוראים לו הירח. הוא דווקא כן עוצר את הסיבוב הזה. הוא עושה את זה לאט, אבל לא מפסיק לרגע. המדענים גילו את זה אחרי שמדידותיהם הראו שבעבר הייתה היממה של כדור הארץ בעלת 16 שעות בלבד. כשחקרו את העניין, הם הגיעו למסקנה שכוח המשיכה של הירח הוא שמאט את סיבוב כדור-הארץ. זו האטה זעירה וכמעט בלתי מורגשת. אנו לעולם לא נרגיש בה, כי היא נמשכת פרק זמן זעיר ביותר, אך הוא הולך ומצטבר. ההצטברות הזו גורמת לכך שבכל 100 שנים תתווסף אלפית וחצי של השנייה לאורכה של יממת כדור הארץ. וכשמודדים את זה לאורך מיליארדי שנים, מבינים את ההפרש הענק של אורך היממה, שפעם מנתה 16 שעות והיום היא באורך של 24 שעות.


כך נוצרה מערכת השמש:

https://youtu.be/IJ8cBQ0WNz0


והנה הסיבה שכדור הארץ וכוכבי הלכת סובבים בה:

https://youtu.be/-BjRCRA0eSE


הנה סיבובו של כדור הארץ סביב השמש וסביב עצמו:

https://youtu.be/3e_Z_rMX3Ig


כך סובבים כוכבי הלכת סביב השמש:

https://youtu.be/GsWpNH7AUWA
סיבוב הרקדנים
איך רקדנים מסתובבים כל כך מהר?



ראיתם פעם גולשים על הקרח מסתובבים במהירות עצומה במקום? צפיתם ברקדנית מצליחה להסתחרר במהירות בלתי אפשרית? - ודאי התפלאתם כיצד הם מסתובבים כל כך מהר. אז יש לזה הסבר והוא אפילו לא מסובך..

הסחרור או הסיבוב המהיר נעוץ במשקל שלהם. ככל שהמשקל פונה הצידה, רחוק יותר מנקודת הסיבוב, נעשה הסיבוב איטי. שימו לב שבהדרגה הם מצמידים את הרגל השניה, זו שאינם עומדים עליה, אל מרכז הגוף. ככל שהמשקל שלהם קרוב למרכז הסיבוב, כך הם מצליחים להסתובב מהר יותר.

גם בבאלט קיים ה"פירואט" (בצרפתית "סביבון"), אותו סחרור מהיר להפליא שמבצעות הרקדניות על קצה הבוהן, בתנועה סיבובית שכזו.


כך נראה סחרור על הקרח, שהולך ומתכנס למרכז וכך הופך מהיר:

http://youtu.be/wDqyipDB-nc


הסיבוב המהיר של המחליקים על הקרח:

https://youtu.be/NtEnEeEyw_s


רקדנים מסתובבים:

http://youtu.be/5lCK4jkqQxA


רקדנית הבולשוי נטליה אוסיפובה מבצעת פואטים מרהיבים:

http://youtu.be/Ko5F4EN3Q6U


רקדנית מתרגלת סיבובי באלט מהירים:

http://youtu.be/wxT5gnXs4Ug


ונערה שהמציאה סיבוב משלה:

http://youtu.be/XJk1TryI5QU
מיסב
איך פועלים מֵסַבים?



ראיתם את הספינר שכיכב לפני זמן מה במכירות, בכל מקום? איך הוא עובד? - המנגנון עצמו פשוט ומבוסס על טכנולוגיה יעילה ועתיקה, שנמצאת בימינו כמעט בכל מכונה. היא נקראת מסב.

מֵסַבים (Bearings) הם גלגלים מיוחדים המקטינים את החיכוך והשחיקה בתנועה של שני חלקים, זה מול זה. בספינר, למשל, יש משטח שבמרכזו יש לאחוז בשתי אצבעות, בעוד הגוף מסתובב במהירות רבה ובצורה חלקה לחלוטין. אגב, הסיבוב הקל הזה נזקף לזכותו של החיכוך המועט מאוד, שנוצר בעת הסיבוב.

מֵסַבים משמשים בדרך כלל לחיבור ותמיכה של צירים במערכות מכניות. המסב הנפוץ ביותר בתעשייה הוא המֵסַב הכדורי, המכונה לעתים גם קוּגֶלָגֶר. יש בו טבעת גדולה, שמקיפה טבעת קטנה ואת החיכוך ביניהן מקטינות כמה כדוריות קטנות וחזקות עשויות פלדה, שמסודרות בין הטבעות הללו. שטח הפנים של הכדוריות, במגען עם הטבעות, הוא מזערי, מה שמקטין גם הוא את השחיקה.

מסבים כדוריים ניתן למצוא גם בספינר וגם ברולר בליידס ובסקייטבורד. במסב כדורי כזה מחולק העומס בין כדוריות הפלדה החזקות, בעוד הן מקטינות באמצעות המֵסַב את החיכוך והשחיקה שבין הציר המסתובב, לחלק המכני שנושא אותו. עוד יתרון שמקנות הכדוריות הללו הוא שימור האנרגיה המצוין שהן מאפשרות ובזכותן נמשכת תנועת הסיבוב לאורך דקות ארוכות ומחייבת הרבה פחות אנרגיה.


הנה המיסב:

https://youtu.be/RihQOUNsN9c


כך פועלים המיסבים:

https://youtu.be/p_KeL0XtEjw


והסבר פעולתם באנגלית:

https://youtu.be/OcQuVxuoxnI


יש גם מיסבים משוכללים לצרכים מיוחדים:

https://youtu.be/NPnvo4NHrVE
דיסק קשיח
מה ההבדל בין הדיסק הקשיח ל-RAM?



דיסק קשיח (Hard disk) המשמש לשמירת נתונים מאפשר שמירת כמות גדולה של נתונים. הוא נבדל מהזיכרון הרגיל, הזיכרון הפעיל של המחשב, שנקרא RAM. זאת מכיוון שהנתונים בזיכרון הפעיל של המחשב, ה-RAM, נשכחים בעת שמכבים את המחשב, בכונן הקשיח, לעומתו, הנתונים יישמרו גם כשמכבים את המחשב.

כלומר הכונן הקשיח הוא התקן זיכרון לא נדיף המאפשר אחסנה אמינה של נתונים דיגיטליים בנפח גדול.

פעולתו של הכונן הקשיח אמנם איטית לעומת הזיכרון הפנימי של המחשב, אך הוא זול בהשוואה לסוגים אחרים של התקני זיכרון. דיסק קשיח מכני איטי פי 100,000 מהזיכרון הפנימי.

הכונן הקשיח מורכב מעיגולים שטוחים שצמודים אליהם ראשי קריאה וכתיבה של נתונים, הניצבים על זרוע. העיגולים הללו שנקראים דיסקות מסתובבים במהירויות עצומות של עד 15,000 סיבובים לדקה והראשים רצים על פניהם במהירות עצומה, כדי לרשום ולקרוא נתונים. זוהי מערכת מיכנית וזו הסיבה גם לתקלות שקורות בה לעיתים וגם לאיטיות של הדיסקים הקשיחים, בהשוואה לכונני פלאש (כוננים המבוססים על מעגלים אלקטרוניים בלבד, ללא חלקים מיכניים).


הנה הכונן הקשיח ודרך הפעולה שלו:

http://youtu.be/5EclNHZ1Emg


סרטון מעולה ומתורגם לעברית על פעולת הכונן הקשיח:

https://youtu.be/wteUW2sL7bc


כונן חיצוני חדיש שמתחבר למחשב בכבל או מהרשת האלחוטית:

http://youtu.be/6qVU2eWvmg8

סיבוב

תיבת נגינה
איך פועלת תיבת נגינה?



תיבת הנגינה היא מכשיר שמשמיע מוסיקה מרגיעה ונעימה. בתרבות האירופית היא מתחברת לילדים קטנים ותינוקות והרבה לחנים מפורסמים הונצחו בתיבות נגינה שידעו להפיק אותם בלבד.

תיבת הנגינה היא מתקן שמשמיע מוסיקה בעזרת מנגנון מכני. בלב המנגנון נמצא תוף מתכת שממנו בולטים זיזים רבים. מנוע תיבת הנגינה מבוסס לרוב על קפיץ נמתח. בתיבות נגינה קטנות יש ידית שכל עוד מסובבים המוסיקה נמשכת. בזכות סיבוב התוף, פורטים הזיזים על שורה של מפרטים, שכל אחד מהם משמיע צליל אחר. סידור הזיזים נבנה מראש בתהליך הייצור של תיבת הנגינה, כך שהתיבה תנגן לחן שנבחר בשבילה. כל תיבת נגינה מנגנת מנגינה אחת בלבד.

מרבית תיבות הנגינה מכוסות במכסה שמונע את הנגינה כשהוא סגור. פתיחת המכסה משחררת את הקפיץ, מסובבת את תוף הזיזים והמוסיקה מתחילה לנגן. יש תיבות נגינה שהן משוכללות ביותר, מניעות דמויות שונות או מנגנונים מורכבים שיוצרים עולם קטן וכדומה.


כך פועלת תיבת הנגינה:

https://youtu.be/FJ-HbfV2pq8


הנה תיבת נגינה ברחוב באמסטרדם:

https://youtu.be/0oKVcPKwV_8


תיבת נגינה שמאפשרת להחליף מנגינות:

https://youtu.be/Lw1nm5c93Eo


הנה סונטת ליל ירח של בטהובן בתיבת נגינה:

https://youtu.be/HsdTd8Qa0kM


הנה המנגנון של תיבת הנגינה:

https://youtu.be/D70DKI-rkZY
טורבינה
כיצד הרוח מסייעת לייצר חשמל?



כוחה של הרוח הוא גדול ולרוח אין סוף. כשבונים תחנת רוח, במקום שבו יש רוחות עזות, מסתובבות כנפיה בזכות הרוח. הכנפיים הללו מחוברות לטורבינות, מנועים שתוך כדי הסיבוב שלהם מייצרים חשמל נקי וזול.

בימי קדם הרוח סייעה לטחנות רוח לטחון חיטה לקמח, שממנו הכינו לחם.


הנה סרטון על כוח הרוח ולמה יש לטורבינות רוח 3 להבים:

https://youtu.be/RNPIRfxUTQ4


כך פועלות הטורבינות לייצור חשמל מהרוח (מתורגם):

http://youtu.be/kSFy-0xE-1U
הוריקן
מהי סופת הוריקן?



ההוריקן היא סופה טרופית. זהו רק אחד השמות לסופה כזו. היא נקראת במקומות אחרים גם סופת טייפון או סופת ציקלון.

סופת ההוריקן פורצת תמיד מעל הים, בקיץ ובסתיו - העונות החמות. היא נובעת מאוויר חם ולח העולה מהים באזורי קו המשווה. מהאדים הללו מהים נוצרים עננים שסיבוב כדור הארץ גורם להם להסתחרר. ההוריקנים הן הרוחות החזקות, שמהירותן מעל 120 קילומטרים לשעה. מסלולו של ההוריקן יכול להגיע למאות קילומטרים וגם רוחבו מגיע לקילומטרים רבים.

בניגוד למתחולל סביבה, עין הסערה שבמרכז סופת ההוריקן היא אזור שקט, שמזג האוויר בו לא סוער כלל. סופות הוריקן רבות נרגעות מעל לאוקינוס ואינן מגיעות ליבשה. אלה שכן מגיעות ליבשה מחוללות פעמים רבות הרס רב וקטלני.


60 שניות על סופות ההוריקן:

https://youtu.be/haI3KiHNnUo?t=20m38s&end=21m38s


הסבר על הוריקן, היווצרותו והמידע שמצליחים לשאוב ממנו:

https://youtu.be/1aXk7ZPfjL4


כך נוצרת סופת הוריקן, שיכולה להתחיל ממשחק ילדים באפריקה ולהפוך לאסון:

http://youtu.be/4f45jA5UxB0


סרטון על סופת ההוריקן קטרינה, שפגעה קשות בעיר ניו-אורלינס שבארה"ב:

https://youtu.be/HbJaMWw4-2Q


תמונות של אסון הוריקן כל כך קשה, שהוא גרם לזעם ולשאלות על היחסים שבין שחורים ולבנים באמריקה:

https://youtu.be/y3xSvNOTji8


והנה הניתוח של צילומי לוויין שנעשו להוריקן קטרינה:

http://youtu.be/pg3kNvmBTgo
מטוטלת פוקו
מהי מטוטלת פוקו?



מטוטלת פוקו היא מכשיר בצורת מטוטלת ארוכה שתלויה מלמעלה למטה. בעזרתה הראה המדען הצרפתי לאון פוקו שכדור הארץ מסתובב סביב צירו. בתקופתו של פוקו אומנם כבר היה ידוע למדע שכדור הארץ מסתובב סביב צירו, אך החשיבות של המטוטלת שיצר פוקו הייתה האופן בן היא הדגימה והוכיחה את סיבוב כדור הארץ בניסוי מדעי אמפירי פשוט וברור להבנה. ניסוי שבהמשך שוחזר והוצג באוניברסיטאות ומוזיאונים רבים ברחבי העולם כולו.

המטוטלת, כדרכן של מטוטלות, נעה מצד לצד. אך מסתבר שהיא נעה עם סטייה מסוימת. מסתבר שהמטוטלת מנסה לשמור על כיוון קבוע במרחב, אך הארץ מסתובבת מתחתיו ונוצרת הסטייה הזו.

פוקו הדגים באמצעות המטוטלת, כיצד כדור הארץ מסתובב סביב צירו, בניסוי פומבי שהוצג בפנתיאון של פריז בשנת 1851. לצורך בניית המטוטלת הוא חיבר כבל באורך 67 מטר לכיפת הפנתיאון וחיבר לקצה שלו משקולת במשקל 28 ק"ג. מכיוון שכדור הארץ נע סביב צירו, המישור מתחת למטוטלת נע גם הוא.

מכיוון שסיבוב כדור הארץ הוא שגורם למטוטלת לשנות את כיוון התנודות שלה (מה שקרוי מישור התנודה שלה) כל הזמן. שינוי הכיוון הזה תלוי במקום שבו הוצבה המטוטלת על פני כדור הארץ. בכל קו רוחב שבו המטוטלת תמוקם, תהיה הסטייה שונה. ויש מקום אחד שבו לא תהייה סטייה כלל - אם נניח את המטוטלת על קו המשווה, זהו המקום היחיד שבו לא יתרחש שינוי במישור התנודה של המטוטלת.

בניסוי של פוקו שנערך בפריז, המישור מתחת למטוטלת נע במהירות זוויתית של 11 מעלות בשעה וסיים סיבוב מלא של 360 מעלות כך שהמטוטלת שבה לנקודת המוצא שלה לאחר כ-32 שעות.

פוקו מצא כי משך הזמן שיקח למישור התנודה של המטוטלת לבצע סיבוב מלא כך שהמטוטלת תחזור לנקודת המוצא שלה, הוא פונקציה של מהירות סיבוב כדור הארץ ושל סינוס קו הרוחב הגיאוגרפי של המקום בו מתבצע הניסוי. פוקו הראה כי מתקיימת המשוואה: (T = 24 / sin (φ, כאשר φ הוא קו הרוחב של המיקום בו נעשה הניסוי, T הוא משך הזמן שיקח למישור תחת המטוטלת לבצע סיבוב שלם כך שהמטוטלת תחזור לנקודת המוצא שלה, 24 הוא מספר השעות שלוקח לכדור הארץ להשלים סיבוב סביב עצמו ו-sin היא פונקציית הסינוס הטריגונומטרית. כך שבעוד שבפריז שנמצאת בקו רוחב 48° המטוטלת תחזור לנקודת המוצא שלה לאחר 32 שעות, בתל אביב שנמצאת בקו רוחב 32° המטוטלת תחזור לנקודת המוצא שלה לאחר כ-45 שעות. ואילו בקוטב הצפוני שנמצא בקו רוחב 90° המטוטלת תחזור לנקודת המוצא שלה לאחר 24 שעות.


הנה סרטון שמציג את מטוטלת פוקו בגן במדע במכון ויצמן:

http://youtu.be/6EpRP_1ZCIs

הנה העתק של מטוטלת פוקו המקורית, המוצג בפנתיאון של פריז:

https://www.youtube.com/watch?v=59phxpjaefA


הנה סרטון המציג את תנועת מטוטלת פוקו בהילוך מהיר ביותר:

https://youtu.be/GRpmCMHNZ24

הנה אנימציה המציגה את התנועה של מטוטלת פוקו ביחס למישור שתחתיה:

https://www.youtube.com/watch?v=wlhHWYKswik

כך הציגו האמנים של גוגל את המטוטלת של פוקו:

http://youtu.be/HeI7K5lmLGU


בתים מסתובבים
האם בעתיד נגור במבנים מסתובבים?



מבנים שמסתובבים הם רק עניין של זמן. דמיינו קומות שנעות ומסתובבות בהתאם לרצונותינו, למיקום השמש ועוד. הדירה מסתובבת כך שהיא תפנה אל השמש כשקר או לכיוון מוצל בשעות החום, היא פונה אל הנוף הפתוח כשמצב הרוח מבקש זאת או לנוף אורבני (עירוני) בזמן אחר. התאורה, הטמפרטורה והאווירה משתנים - הבניין לא.

פרויקטים כאלה שמשלבים בין אדריכלות ורובוטיקה מעוניינים ליצור התאמה לצרכי המשתמש בכל רגע נתון. ההתאמה בהם נועדה להיות הטובה ביותר לדיירים. הדינמיות והתזוזה של הבניין תורמים לחוויה של המגורים בו, למראה ולנוחות.

כבר היום קיימים בנייני מגורים שמנסים שיטות כאלה בזהירות, כמו וילה מסתובבת בלוס אנג'לס או בניין בן 15 קומות שנבנה בברזיל וכל קומה מסתובבת בו בנפרד, כשכל הקומות מחוברות לציר מרכזי. בשנים האחרונות הוכרז על הקמה בעתיד הקרוב של 2 בניינים מסתובבים, שייבנו בדובאי ובמוסקבה. אלה יהיו בעצם הבניינים הנעים הראשונים בעולם.


הנה מבני העתיד המסתובבים:

http://youtu.be/iY0Uuyf8Xhw


הנה עוד:

http://youtu.be/sUUT0Wnh3nY


הנה תכניות קרובות לבתים מסתובבים במוסקבה ובדובאיי:

http://youtu.be/4muhc_QUGcI
מה ראו הצופים במכשיר הזואיטרופ?



זואיטרופ (Zoetrope), או זואטרופ כמו שלעיתים כותבים בטעות בעברית, הוא מכשיר בצורה של תוף חלול, שבו מספר גדול של חריצי הצצה. הזואטרופ הציג בתוכו סדרת ציורים במספר זהה לחרכי ההצצה, עם רצף של מצבי תנועה.

מבט אל חריצי ההצצה, תוך כדי סיבוב התוף, הציגה אשלייה של תנועה רצופה.

פירוש השם "זואטרופ" הוא ביוונית עתיקה "גלגל החיים" ("זואי" ביוונית פירושה חיים).


הנה סוס בדהירתו, מסוג הסרטונים המצויירים שהוצגו בזואיטרופ:

http://youtu.be/SBg6dAE3mI0


עוד זואטרופ מרגש:

https://youtu.be/SqCPFuxhn80


סרטוני זואיטרופ רבים ברצף:

http://youtu.be/fG6ywByMAyE


והנה זואיטרופ מודרני שיצרה חברת הסרטים פיקסר, כדי להדגים את התנועה הנוצרת מהרצה מהירה של דמויות:

http://youtu.be/5khDGKGv088
מהו פולסר?



פולסר הוא כוכב נייטרונים שמסתובב סביב עצמו במהירות עצומה ולכן פולט קרינה אלקטרומגנטית מהקוטב המגנטי שלו. מהירות הסיבוב של פולסר היא עד 1000 פעם בשנייה, המקסימום שכוכב ניטרונים יכול להסתובב מבלי להתפרק.

הפולסרים הם כוכבי ניטרונים צפופים ביותר. המדענים משערים שהם שרידים של כוכבים בעלי מסה גדולה מאד שהתפוצצו בצורת סופרנובה ולא הפכו לחורים שחורים (כשסופרנובה מתפוצצת היא הופכת לחור שחור או לכוכב נייטרונים). הם נמצאים לרוב בצבירים גלקטיים בני מיליארדי שנים.


הנה סרטון שמסביר על הפולסר:

http://youtu.be/Ox9G0LvDnCw


והנה עוד סרטון קצר יותר:

http://youtu.be/VgGXaIU0lTU


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.