» «
סולם ריכטר
איך מודדים עוצמות של רעידות אדמה?



מדידת עוצמה של רעידת אדמה וזעזועים בקליפת כדור הארץ היא חשובה מאוד, במיוחד מאז שהבינו עד כמה הכרחי לחזות רעידות אדמה מראש ולפנות אוכלוסיה באזורי הסיכון, לפני שהנזק נגרם.

רעידות האדמה מתרחשות בתנועה של לוחות כדור הארץ, שעליהם יושבות היבשות.

בשנת 1935 פיתחו הגאולוגים צ'ארלס ריכטר (Charles Francis Richter) ובֶּנוֹ גוטנברג סולם למדידת גודלה של רעידת אדמה, מה שנקרא בלועזית ה"מגניטודה" של רעידת אדמה.

למדידת מגניטודה הם קראו סולם ריכטר (Richter magnitude scale, או בקיצור Richter scale).

כמו מדידת דציבל, המשמשת לעוצמת קול, הדרגה בסולם ריכטר מציעה מדד יחסי של כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד רעידת האדמה. מבחינה מתמטית, זהו סולם בסקאלה לוגריתמית, מה שאומר שמבחינת כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד, רעידת אדמה בדרגה 7 בסולם ריכטר תהיה גדולה פי 30 מרעידת אדמה שדרגתה 6.

רוצים דוגמה לעד כמה העלייה במדד ריכטר היא משמעותית? - רעידת האדמה החזקה ביותר שנמדדה אי פעם קיבלה מדד של 9.5 בסולם ריכטר. המגניטודה, כלומר העוצמה שלה, גדולה פי יותר ממיליארד וחצי פעמים מהמגניטודה של רעידה בעוצמה 0. (היחס המדויק הוא פי 1,600,000,000).

פרט מעניין: סולם ריכטר היום הוא רק מעין מותג. משתמשים בו כשפונים לציבור הרחב אבל הסייסמולוגים עצמם, חוקרי וחזאי רעידות האדמה, לא משתמשים בו יותר.

הסיבה היא שסולם ריכטר נתפס כיום כמתאים יותר למדידת עוצמה של רעידת אדמה בהיקפים מקומיים, בעוד שהסייסמולוגים מעדיפים להשתמש בסולם מגניטודה (גודל של רעידת אדמה) לפי "מומנט סייסמי", מידה המשמשת לאומדן עוצמתה של רעידת אדמה, במונחי האנרגיה המשתחררת בהן. היתרון שלה הוא דיוק גדול יותר ושהיא פחות מוגבלת לנתונים מקומיים בלבד.

קראו עוד על הנושא בתגית "רעידות אדמה".


הנה הסבר על המדידה של רעידות אדמה (עברית):

https://youtu.be/wtlu_aDteCA


על סולם ריכטר:

https://youtu.be/u-QbqGB1Ooc


היחסים המתמטיים של הדרגות שהציג ריכטר:

https://youtu.be/1qbg7orb1lc


יחסי העוצמה שבין המספרים בסולם ריכטר:

https://youtu.be/DWFxIgv3Jc0


הרצאת הסבר על סולם ריכטר:

https://youtu.be/NaNw9LHq9dc


ומה שתרצו לעשות במקרה של רעידת אדמה (עברית):

https://youtu.be/cmG7ZgSAQDU
השיטה המטרית
מהי השיטת המטרית?



השיטה המטרית (Metric system) היא שיטת המדידה המקובלת ביותר בעולם, למדידות של גדלים פיזיקליים שונים, המסודרים על פיה.

השיטה המטרית נהוגה ברוב מדינות העולם, לעומת השיטה הנהוגה בעיקר בארצות הברית, שיטה האימפריאלית שמבוססת על אינטש.


#איך השיטה המטרית פועלת?



היופי והפשטות שבשיטה המטרית נעוץ בכך שכל יחידת מידה גדלה או קטנה בכפולות של 10. לכל כפולה כזו יש תחילית, בשפה הלטינית, כמו סנטי(מטר), שהיא מאית של המטר, או מילי(מטר), שהיא אלפית וכך הלאה. 1000 מטרים יהיו קילומטר (קילו הוא אלף בלטינית).

השיטה המטרית תיקננה את המידות, לאחר מאות שנים שבהן היו נהוגות שיטות שונות ומשונות, שהתבססו על מידת ה"רגל". בפועל, לאורך השנים היו גדלים שונים למידת הרגל. אלו השתנו מאזור לאזור ומאדם לאדם והיו מקור לויכוחים ותרמיות אינסופיים בין נוכלים ללקוחות שרומו או חשו מרומים.


#המרות
1 סנטימטר מכיל או שווה ל-10 מילימטר.
1 מטר = 100 סנטימטר.
1 קילומטר = 1000 מטר.
1 מטר = 1000 מילימטר.


#תולדות השיטה המטרית
השיטה המטרית נולדה בצרפת, שם ההמונים עשו את המהפכה הצרפתית, בעיקר בשל הניצול על ידי עשירי ואצילי צרפת. שיטות המדידה היו חלק מהשיטות לרמות ולגזול מהם וגיבוש השיטה האחידה של המטר הייתה אחת היוזמות החשובות והראשונות של מנהיגי צרפת, לאחר המהפכה.

המטר הוגדר אז כחלק העשרה מיליון של המרחק שבין קו המשווה לקוטבי כדור הארץ. המטר התקני המקורי של אותם ימים מוצג עד היום במוזיאון המדידות שבעיר סבר, ליד פאריס. כיום מוגדר מטר אחד באופן מדעי ומדויק, כמרחק שעוברת קרן אור בריק, בפרק זמן של 1 חלקי 299,792,458 שניות.


הנה שיטת המדידה המטרית של מרחקים (מתורגם):

https://youtu.be/7bUVjJWA6Vw


כל מידות השיטה המטרית:

https://youtu.be/ptoig7YfPHw


זה מה שקורה כשהאמריקאים מתמודדים איתה:

https://youtu.be/JjCaRS-CABk


וסרט תיעודי על השיטה המטרית:

https://youtu.be/SYn5UJ76h1Y?long=yes
קשר (יחידת מידה)
מדוע נקראת מידת המהירות בים "קשר ימי"?


בנהיגה בכלי רכב יבשתיים, כמו אופניים או מכונית, המהירות נמדדת בקילומטרים או במיילים לשעה. אבל כל מי שהתנסה או קרא על שיט באוניה או ביכטה, שמע ודאי את המונח קֶשֶר (Knot), או קשר ימי, המשמש למדידת המהירות בים.

לרשות ספנים בספינות עתיקות לא היו אמצעים כמו מפות מודרניות או מתקני ניווט מבוססי GPS. הם נזקקו לשיטה שתסייע להם לזהות את כיוון השיט הרצוי וכמה זמן עליהם לשוט עד שיגיעו לשם. מדידת מהירות הנסיעה של ספינה הייתה הכרחית כי ללא כלי שיאפשר אותה עלולים היו צוותי הספינות הללו להתרחק מהמסלול ולאבד את חייהם. מדידת המהירות של הספינה היה הכרחי כדי לנווט ולדעת מתי היא תגיע אל היעד.

המילה קשר מזכירה קשר בחבל ולמעשה זה העניין. כי הקֶשֶר הימי, הוא יחידת המדידה של המהירות הימית והיא קרויה על שם השיטה הקדומה למדידת מהירות של אוניות.

במאה ה-17, לפני מאות שנים, העלו ספנים אלמונים, בעלי יוזמה וכושר המצאה, רעיון למדידת המהירות. הם לקחו חבלים ארוכים וקשרו בהם קשרים, במרווחים מדויקים של 14.4 מטר. את החבלים הם שילבו במכשיר פשוט ביותר, שממנו יצאה חתיכת החבל עם הקשרים ובקצה שלה היא חוברה למשקולת עץ בצורת טריז. את טריז העץ המחובר לחבל השליכו אל המים, כשקצהו השני של החבל, זה עם המכשיר, נשאר מחובר לספינה.

וכך, תוך כדי שיט, שחררו המלחים את החבלים הללו. הם השתמשו בשעון חול למדידת פרק זמן קבוע, מה שנקרא "טיימר" (Timer). וכך ספרו המלחים כמה קשרים עברו באצבעותיהם בפרק הזמן המוקצב לשעון החול להשלים ירידה של כל החול. כך נהגו אז להכפיל את מספר הקשרים בשעה ולקבל את המהירות ב"קשר ימי".

כך נהגו הספנים כל הזמן לחשב את מהירות האוניה ונעשה חישוב של הממוצע שיאמר כמה מהר היא שטה. משידעו את מהירות הספינה הם חישבו בכל יום את המיקום שלהם בים וכמה זמן נותר להם עד שיגיעו ליעד שאליו הם מתכוונים להגיע.

כיום יש אמצעים חדשניים ומדויקים במיוחד למדידת מהירות הספינה. ספנים משתמשים ב-GPS, המבוסס על מדידת מיקום סופר מדויקת, שמתבצעת בעזרת רשת לוויינים וחיישני אולטרה סאונד. ועדיין, משתמשים גם היום במושג קילומטר הימי וגם בעולם התעופה. גם מטוסים מודדים את מהירותם בקשרים ובמיילים ימיים המבוססים על היקף כדור הארץ.

מדהים שכך הוליד מכשיר פשוט וחכם, שהומצא במאה ה-17, את המושגים המקובלים עד היום למדידת מהירות שיט ואף טיסה. קשר היא יחידה ששווה ל-1 מייל ימי לשעה. בקילומטרים היא בערך 1.852 קילומטר לשעה. קילומטר ימי מבוסס למעשה על היקף כדור הארץ. הוא שווה בדיוק לדקה של קו רוחב.


הנה מדידה של מהירות ומרחק הספינה באמצעות קשר:

http://youtu.be/LZY3FJGG_gQ?t=22s


והסבר על מדידת המהירות באמצעות קשרים בחבל:

https://youtu.be/RtvfYJFhYEg
היסט טריגונומטרי
איך מודדים את המרחק בין כוכבים?



מדידה של מרחק לכוכבים נעשית באמצעות שיטה שנקראת היסט טריגונומטרי (Trigonometric Parallax). שיטת ההיסט מתבססת על הסטייה של זווית הכוכב לאחר 6 חודשים של תנועת כדור הארץ. כך ניתן לחשב את המרחק ממנו.

אבל השיטה הזו טובה מאד לכוכבים שנמצאים במרחק של שנות אור בודדות. למרחקים עצומים משתמשים בשיטה אחרת בשם "נרות תקניים". שיטה זו מתבססת על עצמים בחלל שהחוקרים יודעים את עוצמת ההארה שלהם. הם הנרות התקניים שבהם משתמשים החוקרים. כך, למשל, במרחקים כאלה משתמשים בסופרנובות, שהן כוכבים מתפוצצים, בתור נרות תקניים.

אם נמדוד כוכב עם כמות אור ידועה ובהנחה שאנו יודעים שכמות האור שמגיעה אלינו תרד ביחס ריבועי למרחק, הרי שככל שתקטן כמות האור שמגיעה אלינו, נוכל לחשב את המרחק של הכוכב מאיתנו. מכיוון שאת עוצמת האור של כוכב רחוק איננו יודעים, החוקרים נעזרים במדידה של זמן המחזור שלו וכך מחשבים את מרחקו.


כך מודדים את המרחק בין הכוכבים (מתורגם):

https://youtu.be/Op3AYaJc0Xw


והסבר שיטת המדידה של הפרלקס למדידה של מרחקים בין גרמי שמיים:

https://youtu.be/SqI67fkdiL8

שיטות מדידה

עוצמת צליל
מהו דציבל למדידה של עוצמת קול?



אנו שומעים שלצלילים וקולות שונים יש עוצמות שונות. עוצמת הצליל או הקול נמדדת ביחידות מידה יחסיות הנקראות דציבל ומסומנת באותיות dB.

באמצעות הדציבל מודדים עוצמת קול, שהוא בעצם הלחץ הדינמי של האוויר. כדי למדוד את העוצמה, מודדים את הלחץ בהשוואה ללחץ בן 20 מיקרופסקל, שהוא סף השמיעה האנושית.

טווח השמיעה שלנו בני-האדם מתחיל מ-0 דציבלים ומגיע עד ל-140 דציבלים (סף הכאב).

דוגמאות? - עוצמה של נשימה או לחישה חרישית היא רק כ-10 דציבלים. שיחה מתנהלת ב-60 דציבלים, צעקה או בכי של תינוק מגיעים ל-110 ועוצמת הרעש אם תעמדו כמה עשרות מטרים בסמוך למטוס סילון היא של 140 דיצבלים. עוצמתו של פיצוץ חזק היא כבר 200 דציבלים.

העוצמה החזקה ביותר שבני אדם יכולים לשמוע בה מוסיקה מבלי לפגוע בעצמם היא 85 דציבלים. במופעי רוק העוצמה לא פעם עוברת את הגבול הזה ועוברת את ה-120 דציבל. לעולם אל תעמדו קרוב לרמקולים!

הכוונה במידת עוצמה יחסית היא שדציבל מתאר את העוצמה ביחס לעוצמה אחרת. כך למשל נכון לומר שעוצמת הרעש היא ב-10 דציבל יותר מעוצמה מסוימת או ב-5 דציבל חזק יותר ממנה.

אגב, להבהרה נבהיר שבניגוד לעוצמת קול, רמת לחץ קול נמדדת ביחידות של dB SPL ולא ביחידות של dB.


הנה עוצמת הקול היחסית שמודד הדציבל:

http://youtu.be/uCnsw9oRDsM


הסבר מדויק של הדציבל ועוצמות השמע האנושיות:

http://youtu.be/6Kt7EVI1_yw


כך מזהה האוזן את הקולות (עברית):

http://youtu.be/b1YSqEH-Yzc


כאן מציג מדיד העוצמה את עוצמות הדיבור והצעקה של אנשים. כשהוא אדום - זה חזק מדי:

http://youtu.be/211WxtjHLeo


ואנשים שמודדים בשוק כמה דציבל הם מפיקים בקולם:

https://youtu.be/jfpRlgU5BLs
שנת אור
מהי שנת אור?



שנת אור שווה למרחק שהאור עובר בואקום, במשך שנה יוליאנית שלימה, שאגב נמשכת רבע יום משנה רגילה. המרחק בקילומטרים הוא 9,460,730,472,580 קילומטרים ו-800 מטר!

כלומר שנת אור שווה לכ-9 טריליון וחצי קילומטרים.

בשנת אור משתמשים כיחידת מידה באסטרונומיה. היא משמשת לחישוב של מרחקים בין גרמי שמים שונים (כוכבים, שמשות, גלקסיות ועוד) ברחבי היקום. למעשה, אנו רואים כוכבים רחוקים כפי שהיו לפני כמה שנים, בהתאם למרחק שלהם מכדור הארץ. במובן הזה, מבט אחד לחלל החיצון הוא מעין חזרה בזמן..


הנה מדידת המרחקים של שנת אור:

http://youtu.be/ewGsiUPeBD4


זו גם הסיבה שאסטרונאוטים שיטוסו לכוכבים רחוקים מאוד בעתיד יצטרכו ככל הנראה להיכנס לתרדמת (מתורגם):

https://youtu.be/xptpXSTtgSY


גם כי צריך יהיה לטוס הרבה זמן אל כוכבים רחוקים והזמן לפי איינשטיין הרי משתנה לפי המהירות (מתורגם):

https://youtu.be/R3tbVHlsKhs


וחלק מהסרט הישראלי "מרחק ארבעה ימים משתי שנות אור" (עברית):

http://youtu.be/-wQMSfbHWSs
ארכימדס
מה גילה ארכימדס כשרץ עירום ברחובות עירו וצעק?



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 האמת שמאחרי התגלית המפורסמת והריצה בעירום הכי מפורסמת בהיסטוריה (מתורגם):

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


הניסוי מודגם על ידי תלמידות בית ספר תיכון:

http://youtu.be/tKxzoE84zTw


עוד על התגלית של ארכימדס (מתורגם):

https://youtu.be/ijj58xD5fDI


וסיפור המעשה:

https://youtu.be/Mmc1whyS78k?long=yes
חרובים
איך שימש החרוב מזון עניים לקרט, יחידת מידה יוקרתית?



החרוב (Carob) הוא אחד המאכלים העתיקים והמוזכרים ביותר בימי קדם.

רובנו פוגשים אותו בצלחת פירות הארץ של ט"ו בשבט. איכשהו המיתוג שלו אינו להיט, אם לשפוט מכך שכמעט תמיד הוא יהיה הפרי שיוותר בה אחרון.

גודלם האחיד של גרעיני החרוב, שאינם אכילים, הפך אותם ליחידת משקל בעלת שימוש ייחודי. במשקל של כ-2 גרם לכל אחד מהם, הם קיבלו את הכינוי "קראט" ושימשו לשקילת זהב ויהלומים.

מקור שמו לא ברור. אולי הוא נקרא חרוב על שום הדמיון לחרב, או משום היותו יבש וחרב. פעמים רבות נקראו ה"מעות", שהיו המטבעות הפשוטים בימי קדם, "חרובין".


#תזונתית
בכל שנה, עם בוא הסתיו, פורחים עצי החרוב. פירות החרוב מבשילים רק כשהוא על העץ, מה שאומר שלא כדאי לקטוף מהם כשהם עדיין בוסר. הפירות מבשילים למשך חודשים רבים ובסתיו שלאחר מכן הם נעשים כהים ומתוקים.

פעם, בעידן שלפני החטיפים המסחריים, נהגו הילדים למצוץ מהחרובים את המתוק שבהם.

את החרובים כמעט ולא תמצאו בשווקים ובחנויות שאינן חנויות טבע. אוהביהם מחפשים את עצי החרוב המשמשים כהצללה בגנים ובחורשות ואוספים מהם למשך שנה שלמה.

עליית המטבח הטבעוני בעולם המודרני גילתה לטבעונים את החרוב ומוצריו. כמו שמכינים סילאן מהתמרים, כך מייצרים גם את דבש החרובים המתוק והסמיך כל כך. במטבחים רבים משמש הדבש הטעים הזה כממתיק למאפים שונים ולעוגות.

הטבעונות אוהבת את החרוב גם כתחליף טבעי למעדנים שונים. עבור רבים מחליף את השוקולד הרגיל שוקולד החרובים הטעים והמזין, שאותו מורחים על הלחם. מחרובים מייצרים כיום גם תחליפי קקאו לעוגות.


#תולדות החרוב
את החרוב מגדלים בני האדם מעל 4,000 שנה. איכשהו הוא הצליח להתחבב על האדם.

אף שמוצאו מהאזור שלנו, במקרא החרוב לא מוזכר. בימי המשנה והתלמוד לעומת זאת, הוא רווח יותר ומוזכר לא מעט.

מסופר על רבי שמעון בר יוחאי ובנו ששרדו שנים רבות מחרובים ומים, עת הסתתרו מהרומאים במערה בגליל.

בעת העתיקה נודע שמם של החרוב ומוצריו שנוצרו אז בארץ ישראל והם נמכרו למצרים וליוון. החרובים מישראל הגיעו אז עד לצפון אפריקה.

באותם ימים החזיקו הנוודים חרובים כחטיף מתוק ומזין. גם צליינים יוונים וקפריסאים נהגו לשאת את החרובים בכיסיהם כצידה לדרך.

כיום החרוב נפוץ ברחבי הארצות שעל חופי הים התיכון, גם כעצי בר וגם כגידול חקלאי.

אם חייבים - אפשר להתקיים מחרובים בלבד. ואכן, גם אם בעבר הוא נחשב למאכל עניים, כיום הוא סוג של סופר פוד, מזון-על של ממש. זאת בזכות הערכים התזונתיים שלו וטעמו.


הנה ליקוט החרובים (עברית):

https://youtu.be/xA80D4vAOlk


מטעי חרובים באוסטרליה:

https://youtu.be/nFcpStnOm4A


קציר החרובים:

https://youtu.be/8tGJ2ZJ3_KY


כך מייצרים סירופ חרובים:

https://youtu.be/-KVcz_iFuZY


והכנת משקה חרובים (עברית):

https://youtu.be/HOfE5M8E5Ng


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.