» «
טמפרטורה
מהי טמפרטורה?



טמפרטורה (Temperature) היא מושג שיש להסביר בתנועות החלקיקים של החומר. כל גוף וכל חומר מורכבים ממולקולות, שהם החלקיקים הקטנים ביותר של החומר.

הטמפרטורה היא המהירות של המולקולות בגוף זה. ככל שהמולקולות נעות וזזות מהר יותר, הן מתנגשות יותר זו בזו. האנרגיה העצורה בחומר רבה יותר והטמפרטורה שלו גבוהה יותר.


בדיקת הבנה
==========
האם חומר שהמולקולות שלו זזות לאט הוא חם או קר?


את הטמפרטורה ניתן להסביר לפי ההבדלים בין תה קר לתה חם:

https://youtu.be/SUnEyFbqyZQ


מדחום, או תרמומטר, הוא מכשיר שבעזרתו ניתן למדוד את הטמפרטורה:

https://youtu.be/dw1PcsA6MSU


האם הטמפרטורה היא עניין מורכב?

https://youtu.be/W5teyd8srp8


וכאן בגרסת אנימציה ארוכה:

https://youtu.be/EPAct_QsGKg
סטיבן הוקינג
מהו סיפור חייו של סטיבן הוקינג?



פרופסור סטיבן הוקינג (Stephen Hawking) שמת ב-2018, היה הפיזיקאי המפורסם ביותר בעולם ומי שרבים החשיבו כ"אדם החכם בעולם", ודאי בשל היותו מפורסם מאד וגם אם יש בכך מעט מההגזמה.

על אף שתחום העיסוק העיקרי של הוקינג הוא בתחום הפיזיקה התאורטית וכיום הוא אולי הסמכות העליונה בתחום זה, הוא הפך לאייקון תרבות של ממש ורבים רואים בו דוגמה ומופת לרצון האנושי ומה שניתן להשיג בכוח רצון ומחשבה בהירה.

על אף שהוא סובל משיתוק מוחלט, הגיע הוקינג להישגים מרשימים בתחום המדעי, גבוהים משל רבים מחבריו הבריאים. בנוסף לכיסא הגלגלים הממונע שלו, הוא נעזר במחשב ובסינטסייזר קולי להעברת הרצאותיו ולמחקרים שהוא עורך. הוא היה "כותב" באמצעות תוכנה שפענחה את מבטו המופנה אל אותיות, אפשרה כך את יצירת הטקסט, שלאחר מכן הוקרא על ידי רכיב הקול הממוחשב שבה וכך הוא "דיבר".

הוקינג נחשב לפלא רפואי בהתמודדות של למעלה מ-50 שנות המחלה, לעומת המצב הרגיל שבו מרבית החולים מתים ממנה, לאחר שנים בודדות.

הוקינג התפרסם בעולם כולו בזכות ספר המדע הפופולרי "קיצור תולדות הזמן" שכתב בשנת 1988 ושהפך לרב-מכר. הספר הצליח, על אף שלא היה כתוב בצורה פשוטה מדי. הוקינג לא פרסם בו נוסחאות, על פי עצת המוציאים לאור והוא נמכר כלחמניות טריות. נוסחה אחת בכל זאת פורסמה בו: נוסחת E=mc2 המפורסמת של אלברט איינשטיין. הספר תאר בצורה מובנת לכל את התפתחות היקום, החל מרגע המפץ הגדול.

הוקינג גרס ש"כשאנו צופים ביקום, אנו רואים אותו כפי שהיה בעבר".


הנה סיפורו של סטיבן הוקינג מגלילאו:

https://youtu.be/klyyAv207vQ?t=18m33s&end=22m42s


סרטון קצר עם ראיון על חייו של סטיבן הוקינג:

http://youtu.be/2MkPhChp1Sc


ראיון עם סטיבן הוקינג:

http://youtu.be/6NTHaehFFXs


ותודתו של הוקינג לטכנולוגיה שמסייעת לו ולנו, עם פנים אחרות של אנשים:

http://youtu.be/2Tel9UvJfws
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
תנועה סיבובית
איך הסביבון מסתובב ולא נופל?



הסביבון (Spinning top) מסתובב ולא נופל בזכות כוח שאנו מעניקים לו בעצם הסיבוב. זהו תנע זוויתי, תנועה סיבובית סביב ציר שנמצא במרכזו. ההסבר הפשוט הוא שכשנקודה מסוימת הולכת ונופלת, הנקודה הנגדית לה בסביבון מתרוממת. אבל מעט אחרי זה גורם הסיבוב לנקודה הראשונה שהייתה למטה להיות למעלה ולהמשיך למשוך לכיוון מטה ולזו שהייתה למעלה ועתה היא למטה, לנטות כלפי מעלה. כך ממשיכה הכבידה לפעול אבל מורידה את הגבוהה ומרימה את הנמוכה. כך זה ממשיך וגורם לסביבון יותר להתיייצב מאשר ליפול. ככל שסביבון הוא רחב יותר הוא צפוי להסתובב זמן רב יותר מאשר סביבון צר.

אז למה בכל זאת נופל הסביבון לבסוף? - מכיוון שיש אנרגיות אחרות המשפיעות עליו, מפסיד הסביבון אנרגיה ונופל. האנרגיות המשפיעות נובעות מחיכוך. אם הסביבון היה מסתובב במערכת סגורה ומבודדת, שאין בה אנרגיה אחרת הנכנסת ויוצאת ממנה, הוא לא היה מפסיד מהאנרגיה הראשונית שקיבל, שומר על התנע הזוויתי שלו וממשיך להסתובב לנצח. אבל החיכוך גורם לו ליפול לבסוף. ככל שהקצה או החוד של הסביבון יהיה חד יותר הוא יפול מאוחר יותר.


השוואה בין סביבונים צרים ורחבים:

http://youtu.be/NKrFYh4HV-o


הנה סביבון מגנטי שחג באוויר:

http://youtu.be/ee0DTzsdhmU


וסביבון סובב על סביבון:

http://youtu.be/mvhSMtNl9zc

פיזיקה

מגנטיות
מהי המגנטיות ואיך היא קשורה לכוח חשמלי?



ודאי שמתם לב לא פעם שניתן להצמיד מגנטים בקלות זה לזה והם ממש נמשכים אחד לשני ונצמדים, אלא שאם מסובבים את הכיוון שלהם הם דוחים אחד את השני ולא נצמדים כלל!

מהי התופעה המגנטית? - מדובר על תופעה של חומרים המפעילים על חומרים אחרים כוחות של דחייה או משיכה. הסיבה היא שלכל חומר יש מגנטיות, באמצעות השדה המגנטי שלו. בחומרים רבים השפעת השדה המגנטי היא כה חלשה שקשה להבחין בה, אלא אם מצוידים בציוד מיוחד למדידה, אך בחומרים מסוימים, כמו ברזל, מתכות שונות ומינרל המגנטיט, השדה המגנטי הוא כה חזק שההשפעה ניכרת ואף חזקה.

למגנטים יש שימושים רבים בטכנולוגיה. המוכר ואחד הוותיקים שבהם הוא המצפן, המשתמש בשדה המגנטי של כדור הארץ כדי להצביע על הצפון והדרום.


הנה סרטון עם ניסויים במגנטים:

http://youtu.be/6v6Jxece_m4


על השדה המגנטי ומגנטים הנמשכים ודוחים אחד את השני:

http://youtu.be/RUrEJuCDgBo


וסרט תיעודי על המגנט והמגנטיות:

https://youtu.be/BY1LS10GMkg?long=yes
פעמון צלילה
מהו פעמון צלילה ולמה הוא משמש?



פעמון צלילה הוא מתקן קדום שאיפשר צלילה של בני אדם אל עומק המים. מאז ועד היום משתמשים בפעמון הצלילה, בעיקר לצורך ביצוע של משימות שונות על קרקעית הים. פעמוני צלילה מורדים באמצעות מנוף ולרוב מספיק החלל שבהם לאדם אחד לפחות. האוויר הדרוש לנשימה לאדם מספיק לרוב למשך הזמן הדרוש לביצוע המשימה וחישובי הזמן הללו מאפשרים תכנון של פעמוני צלילה בגודל הדרוש. פעמוני הצלילה בנויים ממתכת כדי שישקלו הרבה וכך יורד הפעמון, שמשקלו הסגולי גבוה משל המים, למטה בכוח המשיכה.

העיקרון המדעי שעליו מתבססים פעמוני הצלילה הוא שכלי קיבול שמוכנס למים לוכד את האוויר שבו אם הוא אטום מכל צדדיו, גם כשיש בו פתח בצידו התחתון. בכתבי אריסטו הוא מציין שאלכסנדר הגדול פיתח פעמון צלילה פשוט לצרכי הצבא שלו. ידוע גם פיתוח של פעמוני צלילה בסין הקדומה בשנות ה-200 לפני הספירה. במאה ה-17 פותחו שוב פעמוני צלילה ובהמשך נוסף גם צינור, שמחובר לחביות עם אוויר דחוס, ושימש לאספקת אוויר לפעמון. 


הנה קטע קצר מסרט מצויר שמציג את פעמון הצלילה הפשוט ביותר:

http://youtu.be/BO4LryuobIs?t=1m3s


הנה סרטון של תא צלילה מתחת למים - מבחוץ ומבפנים:

http://youtu.be/znWIyqJBeMM


הנה סרטון על החיים בתוך פעמון צלילה גדול:

http://youtu.be/cilbzXtuOPc?t=7s


והנה פעמון צלילה אישי שבו יכול לרדת צוללן אחד:

http://youtu.be/Inqh9BhqJMU?t=6s
גנרטור
מה זה גנרטור ואיך הוא פועל?



גנרטור (Generator) הוא מכשיר שמשתמש באנרגיה כדי לסובב מנוע ולייצר חשמל. בעזרת הגנרטור, בעברית: מְחוֹלֵל, אנו מייצרים חשמל.

משתמשים בו במקרים בהם אין גישה לרשת החשמל או שהנגישות מוגבלת ופגומה, כמו במקרים של צורך בחשמל שאינו נפסק והרשת לא מסוגלת לספק, בשל תקלות והפסקות חשמל רבות. כאלו המקרים, למשל, במתקנים ביטחוניים, בבתי חולים וכדומה. שימוש שכיח נוסף בגנרטור הוא לצורך קיום של אירועים בטבע או בשטחים פתוחים. בעזרת הגנרטור, מפעילים באירועים כאלו, כמו מסיבות או הופעות, מערכות כמו אלו של ההגברה והתאורה, או מזנונים ומערכות קירור וחימום של מזון. שימוש נוסף בגנרטור הוא בטיולי שטח, שבהם הלינה בלילה מתאפשרת על ידי הפעלת גנרטור, שמאפשר תאורה, הכנת אוכל, השמעת מוסיקה וכדומה.

הגנרטור ממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. הפעולה נעשית על ידי שימוש במקורות אנרגיה כמו בנזין או דיזל, שמאפשרים לסובב מנוע.

יש גם גנרטורים שמופעלים מכוח הרוח, כמו תחנות רוח, או מלחץ מים, כמו הטורבינות שמייצרות חשמל בסכרים ובמפלים רבים. שם כוחות הטבע הם מקור האנרגיה, שמסובבים מגנט במהירות גדולה ומייצר חשמל.

ואכן, שיטת הפעולה של הגנרטור היא מעניינת - בשנת 1831 גילה המדען הבריטי מייקל פאראדיי שהזזה של מגנט ליד מוליך חשמלי כלשהו, כמו כבל חשמלי מלופף למשל, מייצרת מתח חשמלי. שיטתו של פאראדיי משמשת עד היום לייצור מרבית החשמל בעולם.

הגנרטור משתמש בעיקרון הזה כדי לסובב מגנט בתוך מוליך חשמלי שמסביבו. כשהמגנט, בעל שני הקטבים, מסתובב בגנרטור בתוך סליל חשמלי, המוליך החשמלי המלופף, נוצר בין שני הקצוות של הסליל מתח חשמלי. בכל פעם שאחד הקטבים של המגנט, קוטב הפלוס או קוטב המינוס, מתקרב לקצה אחד של המוליך, נדחפים כל האלקטרונים שלו לאותו קוטב, בעוד הקצה השני נשאר ללא אלקטרונים. כך הופך הסליל למקור מתח חשמלי. את התנועה הסיבובית של המגנט בתוך הסליל החשמלי, מייצר המנוע של הגנרטור. כך מייצרים הגנרטור והטורבינה, גרסתו הגדולה, חשמל.


הנה הדגמה בעברית של יצירת חשמל בהזזת מגנט אל מול כבל חשמלי:

https://youtu.be/6m5wu1itNQA


והנה חידה של הגנרטור:

https://youtu.be/dgD-qLY0XIw


כך משתמשים בעיקרון הפעולה של הגנרטור בשיטות שונות לייצור חשמל:

https://youtu.be/mPMyyAwrDJ8


למשל בתחנת רוח, שבה הרוח היא הכוח שמסובב את הגנרטור ומאפשרת לו לייצר חשמל:

https://youtu.be/qSWm_nprfqE


או בתחנות כוח שכדי לייצר חשמל עם גנרטור מתבססות על זרימת המים:

https://youtu.be/q8HmRLCgDAI
זרם אוויר חם
מדוע עולה האוויר החם למעלה?



כשהאוויר מתחמם, גדל הנפח שלו. כשהנפח שלו גדל, יורד המשקל של יחידת נפח זהה. מבחינה מדעית ניתן לומר שככל שגז חם יותר, יש לחלקיקים שבו מרווח תנועה גדול יותר. היות וחלקיקי הגז החם הם צפופים פחות, נעשה הגז קל יותר. הדבר גורם להיווצרות של כוח עילוי, שגורם לאוויר החם לעלות מעל לאוויר הקר.

גם בטבע יש זרמי אוויר חם. זרם אוויר חם או תרמיקה הוא זרם אוויר שעולה במעין "עמוד" אוויר.


הנה חימום האוויר בבלונים הפורחים לפני שהם עולים לשמיים:

http://youtu.be/wrzpaVbfyd8


סרטון אנימציה שמציג כיצד מחממים את האוויר בכדור פורח, כדי שיעלה למעלה:

http://youtu.be/3meVRG5qQEw


כך מחממים כדור פורח כדי לרדת למטה לתוך מערה גדולה בקרואטיה:

http://youtu.be/b0RtZL06EbI


מולטיוורס
מהו מולטיוורס, או ריבוי יקומים?



ריבוי יקומים, או מולטיוורס (Multiverse) היא תיאוריה שגורסת שייתכן שקיימים בעולם חוץ מהיקום שלנו עוד הרבה יקומים, המון מהם.

לא מעט חוקרים מתחילים להסכים שקיומם של יקומים נוספים הוא בהחלט אפשרי. סטיבן הוקינג למשל, רואה באפשרות הזו אפשרות רצינית ומדגים זאת בצורות שונות.

יש אף טענות שיתכן שהמולטיוורס הזה מכיל עותקים של החיים שלנו. כך לדוגמה, אם יש עצירה של המציאות ברגע מסוים, ניתן להתייחס להמשכים שונים אפשריים, מאותו רגע, אותה נקודת מוצא, כאפשרות לקיומם של יקומים מקבילים ושונים זה מזה. זו טענתה של תיאוריית המיתרים, או תאוריית "פתילי הזמן". תאוריה זו טוענת שלכמה יקומים מקבילים הייתה "נקודת מוצא" משותפת בזמן, מקרה שקרה וממנו התפצלו היקומים ליקומים נפרדים.

יש המתנגדים לתיאוריה זו וגורסים שזה יותר עניין של פילוסופים מאשר לחוקרי חלל ופיזיקאים.


האם אנו חיים במולטיוורס?

https://youtu.be/Rx7erWZ8TjA


הנה האפשרות לקיומם של יקומים מקבילים:

https://youtu.be/a1bWKZFP2Tc


וסרט ודיון על היקומים הנוספים האפשריים - היקומים המקבילים:

https://youtu.be/aUW7patpm9s?long=yes
מהו שיווי משקל?



שיווי משקל (Balance) הוא מצב שבו הכוחות שווים בשני הצדדים ולא מושכים צד אחד לנפילה. אם נביט ברוכבי אופניים למשל, קל להבין שאינם נופלים לאחד הצדדים בזכות שיווי המשקל. למעשה, כל היציבה של בעלי חיים מתבססת על שיווי המשקל. בלעדיו היינו נופלים ככל הנראה, ללא הפסקה.

ניצול הכוח באמצעות שיווי משקל יכול לאפשר ביצועים מרשימים. ספורטאים ופעלולנים רבים מתבססים על שיווי משקל, כדי ללכת על חבל, לעשות תרגילים מפחידים על שפת התהום וכדומה. גם מכשירים שונים מתבססים על שיווי משקל. מנופים למשל, הם מכונות פשוטות שכבר אלפי שנים מתבססים על שיווי משקל כדי להרים משאות כבדים. אחד הדברים שמאפשרים למנוף להרים טונות של משקל באוויר ולהניפם אל על, מבלי ליפול בעצמו, הן משקולות-נגד כבדות, שמאזנות את המשא ונותנות למנוף שיווי משקל. כוח הכבידה מושך את המשקולת למטה ובכך מעלה את הזרוע עם המשא, כלפי מעלה. העגורנים, מנופי הענק של ימינו, משתמשים עדיין בשיווי משקל, כדי לייצב אותם ולהרים משקל רב, אם כי בהם נוספו גם מערכות מורכבות של כבלים ומנועים חשמליים, שמגדילות את הכוח.


הנה שיווי המשקל בנסיעה נועזת ומסוכנת ביותר על אופניים:

http://youtu.be/yLrZ4K1DI8U


שיווי משקל של עגורן שמרים עגורן שמרים עגורן וכו':

http://youtu.be/IBj38Hyg6JY?t=1m18s


אמן שיווי משקל יודע לזהות את הנקודות הנכונות ליצירתו:

http://youtu.be/hDMpWFEy2tY


וביוגה:

http://youtu.be/SZCxKjgReQ4


האם תוכלו לייצב פחית משקה על שפתו של ספל:

http://youtu.be/kAInRyWMNlA
מהי אלקטרומגנטיות?


אֱלֶקְטְרוֹמַגְנֵטִיּוּת (Electromagnetism) היא הקשר המיוחד שבין חשמל למגנטיות. זהו תחום בפיזיקה שעוסק בתופעות הקשורות למטען חשמלי.

אֱלֶקְטְרוֹמַגְנֵט הוא מגנט שנוצר מזרם חשמלי. אלקטרומגנט ניתן ליצור באמצעות כל תיל (חוט) שבו עובר זרם חשמלי, המייצר מסביבו שדה מגנטי.

איך יוצרים אלקטרומגנט? - ניקח את הסילונית, שהיא פיסת תיל מבודד, כלומר שיש בידוד מסביבו. אם זרם חשמלי עובר דרך הסילונית וכל עוד עובר בה זרם, תתנהג הסילונית כמגנט. כלומר, יהיה לה שדה חשמלי חזק, שיש בו קוטב דרומי וקוטב צפוני.

אגב, אם מפזרים אבקת ברזל סביב תיל, ניתן לראות שכשהזרם החשמלי מופעל ועובר בו, חלקיקי אבקת הברזל יסתדרו במעגלים, לפי השדה המגנטי שהתיל יוצר.

השדה האלקטרומגנטי או שדה כוח אלקטרומגנטי מורכב משדה חשמלי ושדה מגנטי שנעים ביחד כשהם מצומדים. במילים אחרות, אובייקטים בעלי מטען חשמלי שנמצאים בתאוצה, מתפשטים יחד ומשפיעים זה על זה, מה שיוצר את השדה האלקטרומגנטי.

אלקטרומגנטיות היא תופעה מדהימה. כבר ב-1820 גילה הנס כריסטיאן ארסטד (Ørsted) פרופסור לפיזיקה וכימיה מדנמרק, שזרם חשמלי שזורם דרך תיל, גורם למחט של מצפן סמוך להסתובב ולסטות מהצפון. הוא היה הראשון שזיהה קשר כלשהו בין חשמל למגנטיות.

מייקל פאראדיי, מגלה האלקטרומגנטיות, היה הראשון שהבין שישנו שדה חשמלי שמקיף כל מטען חשמלי בעולם. השדה החשמלי הזה זז עם המטען החשמלי לכל מקום שבו נמצא המטען החשמלי הזה. פאראדיי שיער גם שטלטול של המטען החשמלי מייצר "קרינה אלקטרומגנטית". ב-1931 הוא מצא ששדה מגנטי משתנה, שיצר מגנט מתנועע, יכול להביא לזרימת חשמל בסליל מוליך. מכאן יווצרו הגנרטורים, מחוללים של חשמל, שמייצרים כיום חשמל בכמויות חשמל, על ידי כוח מגנטי משתנה, המניע אלקטרונים בתיל, בכיוון מסוים ובכך יוצרים זרם.

גם זרם חילופין יוצר שדה אלקטרומגנטי. זו אחת התרומות של ניקולה טסלה, ממציא זרם החילופין והאיש שלו אנו חייבים את מערכת החשמל המודרנית.

באמצעות הקרינה האלקטרומגנטית עובדים כיום מכשירים כמו הרדיו, הטלוויזיה, הטלפון הנייד, הרנטגן, המיקרוגל ועוד. הדבר המדהים שרובנו לא יודעים הוא שגם אור הוא קרינה אלקטרומגנטית.


הנה הסבר של האלקטרומגנטיות ואיך אנו חווים אותה ביום יום, באור, גלי הרדיו ועוד:

https://youtu.be/O0PawPSdk28


הדגמה של האלקטרומגנטיות:
מהי מהירות?



מהירות היא המידה שבה מתארים את קצב התנועה של גוף במרחב, או המרחק שהוא עובר בפרק זמן מסוים. מהירויות גבוהות ונמוכות הן יחסיות. כך למשל אם מכונית תסע במהירות של 200 קילומטרים לשעה (מרחק של 200 קילומטרים בפרק זמן של שעה אחת), מהירותה תיחשב גבוהה. על מטוס שטס במהירות כזו סביר שיאמרו שהוא טס לאיטו..

בעברית יש מילה אחת לשני מושגים. מהירות היא גם מהירות (Speed) שהוסברה למעלה ויש לה גודל בלבד, וגם מהירות (Velocity), שמשמעותה היא מהירות וכיוון. כך תהיה המהירות למשל 100 קילומטרים לשעה (קמ"ש) והמהירות Velocity תהיה 100 קילומטרים לשעה בכיוון מערב.


הנה הסבר על המהירות והדרך לחשב אותה:

https://youtu.be/_nAKwhZyXnw


הנה ההבדל בין מהירות (Speed) למהירות (Velocity):

https://youtu.be/mDcaeO0WxBI


חובבי הקולנוע לא ישכחו את "ספיד", אחד מסרטי הפעולה הידועים:

https://youtu.be/Fk4A1AY10U0?t=12s
מה מראה פרדוקס הסבא? ומה הקשר לרצח?



"פרדוקס הסבא” הוא דוגמה מצוינת לחוסר התאימות או הבעייתיות שבתאוריית המסע בזמן. לפי רעיון זה, שבו אנשים יוכלו לחזור לעבר, יש בעיות מובנות בעצם החזרה לעבר. מה למשל יקרה אם נוסע בזמן ישוב לעבר ויהרוג במצב כלשהו את סבו? - הרי מבחינה לוגית אם יהרוג את הסב שלו לפני שנולד ההורה שלו, בן או בת הסבא, הוא יהפוך את עצם קיומו לבלתי אפשרי (כי מי יהיה ההורה של ההורה שלו, אם הסבא ימות?)

ההריגה של הסבא מביאה ללולאה בעייתית ואינסופית של דילוגים בין המציאויות החלופיות, זו שבה הסבא מת וזו שבה נולד הנוסע בזמן ולכן הסב המשיך לחיות. כל אחת מהמציאויות הללו סותרת את עצם קיומה שלה ולכן נותרת הבעיה הלוגית הקשה. הבעיה היא שאנו מניחים שקיימת רק מציאות אחת. אם היינו מקבלים את קיומן של כמה מציאויות, מעין עולמות מקבילים שחיים זה בצד זה, הפרדוקס היה נפתר.

עצם השינויים הכרוכים בשיבה לעבר הוא הגורם לפרדוקס הזה. סטיבן הוקינג, בכיר הפיזיקאים בעולם, הסיק שהטבע מספק הגנה לסדר הדברים שקורים בזמן. בו בזמן הוא משוכנע כמובן שהנסיעה בזמן אפשרית מבחינה תאורטית.


הנה פרדוקס הסבא:

http://youtu.be/Y6RjjaEy59I


“פרדוקס הרצח” הוא פרדוקס דומה שבו המדען הורג את עצמו ולכן לא יהיה מי שיהרוג אותו:

http://youtu.be/UJNhLDwj6kI


ומה היה קורה אם הייתם נוסעים בזמן כדי להרוג את היטלר התינוק?

https://youtu.be/hJn8iUe6rwY
מהו עקרון ההתמדה או האינרציה?
מהו עקרון ההתמד?
מהי האינרציה?

חוק ההתמדה (Inertia), או האינרציה הוא חוק פיזיקלי שלפיו גופים נמצאים במנוחה, או ממשיכים לנוע במהירות קבועה, אלא אם כוח כלשהו פועל עליהם, כוח כמו דחיפה למשל, או חיכוך.

עקרון ההתמדה, כוח ההתמדה, ההתמד או האינרציה, הם שמות שונים לעיקרון מדעי שקובע שכל גוף נוטה להישאר במצב שבו הוא נמצא: אם הגוף במנוחה, הוא יתמיד במצבו ויישאר במקומו, כל עוד לא פועלים עליו כוחות אחרים שיזיזו אותו. אם הוא בתנועה, כל עוד לא פועלים עליו כוחות אחרים, מהירות התנועה וכיוון התנועה שלו ישארו קבועים ולא ישתנו, ובכך יתמידו במצבם.

"גוף הנע על משטח אופקי ללא הפרעה חיצונית ימשיך לנוע באותו כיוון ובמהירות קבועה." אמר לראשונה גלילאו גליליי ובכך ניסח את העיקרון הזה. הוא עשה זאת בעת שערך את המחקר שלו על גופים ותנועתם.

חגורת הבטיחות ברכב נועדה למנוע מאיתנו התנגשות בזגוגית הקדמית, במקרה של תאונה. הסיבה להתנגשות הצפויה הזו היא עקרון ההתמדה - כיוון שהיינו בתנועה והמכונית נעצרה בפתאומיות, אנו צפויים להמשיך בתנועה אל עבר הזגוגית, ולהתנגש בה.


הנה סרטון על עקרון ההתמדה במכונית:

http://youtu.be/8zsE3mpZ6Hw


הנה האינרציה שגורמת לכדור הארץ להסתובב:

https://youtu.be/TQxeutcYP6I


וכמה דוגמאות לגופים ששואפים להישאר במקום כשהיו במקום אחד, או להמשיך ולנוע קדימה, כשהיו בתנועה:

http://youtu.be/T1ux9D7-O38
מהו חוק ברנולי?



חוק ברנולי או עקרון ברנולי גורס שכשחומר מסוים נע במהירות, הלחץ שלו נמוך יותר ביחס לחומר שזורם אך נע לאט, או לא זז בכלל.

החוק הזה מיושם בהמון הקשרים, החל מהפליט (הספריי של פעם) שמתיז חומר בלחץ ועד למטוסים שמבנה הכנפיים שלהם עושה שימוש בעיקרון ברנולי ליצירה של "כוח עילוי" - כוח שדוחף את המטוס כלפי מעלה בעת שהוא נע קדימה – וכך מאפשר למטוסים, ציפורים ודאונים לעוף באוויר.

בסרטון הראשון תראו שכשנושפים אוויר ליד נייר למשל, הנייר ינוע לעבר מקור הנשיפה של האוויר, במקום להתרחק ממנו כמו שאולי היינו מצפים ממנו. הסיבה לתופעה המוזרה היא שהאוויר שננשף ונע במהירות הוא בלחץ נמוך יותר מאשר האוויר הנמצא בצידו השני של הנייר והפרש הלחצים הזה ממש דוחף את הנייר אל האוויר שנע בנשיפה, שהוא אזור עם לחץ הנמוך. וזה עובד בדיוק על פי חוק ברנולי.

את ההוכחה המתמטית לעקרון ברנולי נתן המתמטיקאי השווייצרי דניאל ברנולי במשוואה שנקראת גם היא על שמו "משוואת ברנולי".


הנה סרטון של חוק ברנולי עם ניסוי של מאוורר שגורם לבלון להישאר כל הזמן מעליו, בזכות הלחץ הנמוך שהוא יוצר ושמושך את הבלון:

http://youtu.be/p-sJMzSHNPk


ילדים מציגים את עקרון ברנולי בפעולה על טיסני נייר:

https://youtu.be/1yIPEm7hh_8


כך מאפשר עקרון ברנולי למטוסים לטוס:

https://youtu.be/5ltjFEei3AI
כמה מהר אנו נעים עכשיו?



אנחנו חושבים שכרגע אנו יושבים במקום ולא זזים לשום מקום, אבל למעשה ממש כרגע אנו עושים את דרכנו במהירות מטורפת של עד 800 קילומטרים בשניה!

איך זה קורה? - ובכן העניין הוא שבהתאם למיקומנו על כדור הארץ, סיבובו של הכוכב שלנו כבר מניע אותנו למהירות של עד חצי קילומטר בשניה. מהירות זו נמדדת למי שנמצא באזור קו המשווה. מי שנמצא בינו לבין קוטב כלשהו נע במהירות קטנה יותר.

מהירות "זעירה" זו מתווספת למהירותו של כדור הארץ, העושה את דרכו סביב השמש. אבל זה לא נגמר כאן, כי הגלקסיה שלנו, גלקסיית שביל החלב, נעה גם היא במהירות עצומה בחלל. כך שאם נחבר את כל המהירויות הללו נקבל מהירות שיכולה להגיע ל-800 קילומטרים בכל שנייה!

די הרבה, הא?


כללית, אנו נעים ממש עכשיו במהירות של עד 800 קילומטרים בשניה:

http://youtu.be/r3p3K06dth4


וגם זה יחסי...

http://youtu.be/wIzvfki5ozU
מי גילה את כוח הכבידה?



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 אייזק ניוטון. 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:

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


האם שחור ולבן הם צבעים?



שחור ולבן הם לא ממש צבעים. שחור הוא היעדר של אור לגמרי ומשום כך הלילה שחור. הלבן לעומתו הוא תערובת של כל הצבעים הקיימים גם יחד. משום כך כשקרן אור פוגעת בזכוכית או בטיפות גשם, היא נשברת לצבעים שונים, מה שנקרא מנסרה או קשת בענן.


הנה הסבר על האור שבתוכו מוסברים גם השחור והלבן:

http://youtu.be/eCVPhjHh57E


הנה הניסוי של ניוטון ופירוק האור הלבן לצבעים:

http://youtu.be/uucYGK_Ymp0


הנה אשליית הצבעים שבשחור-לבן:

http://youtu.be/pMaYlVv5E58


ריקוד מטעה בשחור לבן:

http://youtu.be/GvZAdW7IJCg
מהו מאיץ החלקיקים?



מאיץ החלקיקים נמצא במרכז המחקר "צרן" בשווייץ. זהו מכון למחקר גרעיני, שיש בו מנהרה בעומק של 100 מטר מתחת לאדמה ובאורך של כ־27 קילומטר. במאיץ החלקיקים שנמצא בצרן עוסקים בהאצה של חלקיקים, במהירות הקרובה למהירות האור. המטרה היא לגרום להם להתנגש זה בזה וכך לנסות ליצור חלקיק חדש, או מה שמכנים לעתים "החלקיק האלוהי". שמו של החלקיק "בוזון היגס" וקיומו נחזה במחקר התיאורטי.

את החלקיק הזה לא ניתן לראות, אבל אפשר לראות את ההשפעה שלו על הסביבה. ההשפעה הזו נראית כצילום רנטגן שעל גבי הרקע הכהה שלו נראים קווים לבנים, שתנועתם מזכירה צורה של ספירלה. קווים אלה מתארים את האפקט של תנועת החלקיק.


הנה סרטון על מאיץ החלקיקים בצרן:

http://youtu.be/U8zimacGobE



והנה כתבה על המדענים שמעורבים בפרויקט של מאיץ החלקיקים בצרן:

http://youtu.be/ihroneugjAg?t=28s
מהי צנטריפוגה?



צֶנְטְרִיפוּגָה היא מכשיר שמשמש להפרדה של חומרים זה מזה. על ידי סיבוב הצנטריפוגה במהירות גבוהה, היא מסייעת להפרדת חומרים קטנים המרחפים בנוזל. חומרים כבדים יותר, כלומר בעלי צפיפות גבוהה יותר, מצטברים במהלך הסיבובים המהירים קרוב לתחתית המבחנה, בעוד שחומרים קלים צפים למעלה.

תחילה השתמשו בצנטריפוגות כדי להפריד בחלב מלא לשמנת ולחלב רזה. רק בתחילת המאה ה-20 שוכללה הצנטריפוגה וזכתה למקום מרכזי בתהליכים תעשייתיים ובמעבדות המחקר.

שמה של הצנטריפוגה הוא בעברית: סַרְכֶּזֶת. מקור המילה בלועזית הוא מהשפה הלטינית: "centrum" (מרכז) והמלה "fuga" (ריצה).


הנה סרטון על פעולת הצנטריפוגה:

http://youtu.be/-LDxOSz80pI


הנה הסבר על השימוש בה:

http://youtu.be/9CYaPLIX4VM
מהם חום וקור?



חום הוא תנועה מהירה של חלקיקי החומר וקור הוא תנועה איטית שלהם. גם הדחיסות שלהם משתנה כי אוויר חם הוא פחות דחוס מאוויר קר. החלקיקים באוויר מתחממים והם זזים במהירות, מה שמגדיל את המרווחים ביניהם, כלומר את הוואקום שבין חלקיקי האוויר. באוויר הקר, לעומת זאת, החלקיקים נעים לאט יחסית לאוויר החם והמרווח ביניהם מצטמצם.

לכן אוויר חם הוא קל והוא עולה למעלה, בעוד שאוויר קר הוא כבד ויורד למטה.


הנה ההבדלים בתנועת החלקיקים במים הקרים (תנועה איטית) ובחמים (תנועה מהירה):

https://youtu.be/G_TCFgEdEGc


הנה הסבר לחום והקור:

https://youtu.be/f1eAOygDP5s


והסבר על הקור והחום בכדור הארץ ואיך מודדים אותם:

https://youtu.be/xgOlB4TmbBY
מהו החלקיק האלוהי?
מהו כוח הכבידה, או כוח המשיכה?
מהי מכניקת הקוונטים?
מהו כוח קוריוליס או אפקט קוריוליס?
מהו פרדוקס החץ הנע של זנון?


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.