איך מטוס של 400 טון נשאר באוויר?

מרוץ הנפילה. האוויר הוא חומר אמיתי, ואפשר להרגיש אותו כשמשהו מנסה לעבור דרכו.

1. קח שני דפים. קמט אחד לכדור הדוק, והשאר את השני שטוח.
2. החזק את שניהם באותו גובה, ידיים ישרות קדימה, הדף השטוח מקביל לרצפה.
3. שחרר את שניהם בדיוק באותו רגע.

אתגר: הפל את הדף השטוח כשהוא עומד על הצד. מה השתנה?

אותו דף, אותו משקל, צורה אחרת מול האוויר. זאת בדיוק אווירודינמיקה: איך הצורה של דבר משנה את מה שהאוויר עושה לו.

סמן משימה כבוצעה

1. קפל 3 ס"מ בכל אחד מהצדדים הקצרים של הדף כלפי מטה, כך שיהיו לו שתי רגליים.
2. העמד אותו על השולחן כמו גשר קטן.
3. התכופף עד שהפה שלך בגובה השולחן, ונשוף חזק מתחת לגשר.

סמן משימה כבוצעה

1. קרע מהדף רצועה ברוחב 3 ס"מ לאורך הצד הארוך.
2. החזק את קצה הרצועה בשתי אצבעות, ממש מתחת לשפה התחתונה. היא תתלה כלפי מטה בקשת.
3. נשוף חזק וישר קדימה, מעל הרצועה.

שים לב לצורה: גב מעוקל. בדיוק כמו כנף של מטוס.

סמן משימה כבוצעה

1. החזק שני דפים בפינות העליונות, דף בכל יד, כך שיתלו מול הפנים שלך במרחק של כ-5 ס"מ זה מזה.
2. נשוף חזק בדיוק לתוך הרווח שביניהם.

סמן משימה כבוצעה

דניאל ברנולי, מתמטיקאי שווייצרי, פרסם את הכלל הזה ב-1738. דמיין שלאוויר יש כיס עם 100 מטבעות של אנרגיה. הוא יכול להוציא אותם על מהירות או על לחיצה. כשהצינור נהיה צר, כל האוויר חייב לעבור בו, אז הוא רץ מהר יותר ומוציא יותר מטבעות על מהירות. נשארים לו פחות מטבעות ללחוץ על הקירות.

• הצר את הצינור עד הסוף. מה קורה לעמוד המים האמצעי?
• פתח את הצינור לגמרי. למה כל העמודים שווים עכשיו?
• איפה בגשר ממשימה 2 היה "האמצע הצר"?

סמן משימה כבוצעה

זאת מנהרת רוח. האוויר זורם משמאל לימין סביב כנף. אתה שולט בזווית ההתקפה, כלומר כמה האף של הכנף מורם, ובמהירות.

• מצא את הזווית שנותנת הכי הרבה עילוי. מה קורה אם עולים עוד מעליה?
• הכפל את המהירות מ-×1.5 ל-×3. פי כמה גדל העילוי? (רמז: לא פי 2)
• הסתכל על האוויר שיוצא מאחורי הכנף. לאיזה כיוון הוא הולך?

ארבעת הכוחות

סמן משימה כבוצעה

מדענים לא מנחשים. הם משנים דבר אחד בלבד, משאירים את כל השאר זהה, ומודדים. היום תבדוק איך המדפים בקצה הכנף משנים את הטיסה.

שלב א׳: מקפלים

שלב ב׳: חוקי הניסוי

• זורקים תמיד מאותה נקודה, באותו גובה ובאותו כוח.
• מודדים בצעדים: עקב צמוד לבוהן, עד המקום שבו המטוס נגע ברצפה.
• 3 זריקות לכל מצב, ולוקחים ממוצע. זריקה אחת יכולה להיות מזל.

שלב ג׳: יומן טיסות

מלא את המדידות, והגרף יראה מי ניצח.

מה אמור לקרות? (לפתוח רק אחרי הניסוי)

המדפים עובדים כמו ההגאים בזנב של מטוס אמיתי. מדפים למעלה: האוויר דוחף את הקצה האחורי למטה, האף עולה וזווית ההתקפה גדלה. קצת זה מצוין לגלישה ארוכה. יותר מדי והמטוס מטפס, מאבד מהירות ונופל, בדיוק כמו הסטול שראית במנהרת הרוח. מדפים למטה: האף יורד והמטוס צולל לרצפה. אם התוצאות שלך יצאו אחרת, זה בסדר גמור. זה מה שהמדידות אמרו, וזה מה שחשוב.

בונוס: כופף מדף אחד למעלה ואחד למטה. לאן המטוס פונה?

סמן משימה כבוצעה

לא צריך סרגל או מספריים: מודדים בקיפולים, וקורעים רק לאורך קו קיפול.

זה לא עובד? בדוק כאן

• לא מסתובב: בדוק שהלהבים מקופלים לכיוונים הפוכים, אחד אליך ואחד ממך, ולא שניהם לאותו צד.
• נופל על הצד או מתהפך: הוסף עוד קיפול משקל בתחתית.
• הקרע המשיך רחוק מדי: זה בסדר. קפל את הלהבים בנקודה שבה הקרע נגמר, והגוף פשוט יהיה קצר יותר.
• נופל מהר מדי: שחרר מגובה רב יותר, וודא שהלהבים פתוחים ולא מקופלים כלפי מטה.

• החלף את כיוון הלהבים. לאיזה כיוון הוא מסתובב עכשיו?
• קצר את הלהבים בקיפול. נופל מהר יותר או לאט יותר?
• הוסף עוד קיפול משקל. מה השתנה?

סמן משימה כבוצעה