מסתובבים
התערוכה הוצגה בחורף תשס"ה (2004-5)
כוחו של סיבוב
תנועתו של גוף, בניגוד למשקלו, נפחו או מחירו, היא גודל שיש לו כיוון. גודל, הוא משהו הניתן למדידה כמותית (75 קילו, 30 ליטר, 200 ₪) ואלו כיוון, כשמו הן הוא - הכיוון אליו מתקדם הגוף.
גוף נע - "שואף" להמשיך בתנועתו - באותה מהירות ובאותו כיוון בה נע מקודם. "שאיפה" זו של הגוף מכונה "כוח ההתמדה". כדי לשנות את תנועתו של הגוף דרוש כוח שיתנגד לכוח ההתמדה. מנוע המכונית מפעיל כוח כדי להאיצה (להגביר את מהירותה) ואילו הבלמים והחיכוך עם האוויר מפעילים כוח כדי להאיטה. כוחות אלו משנים את גודל (מהירות) התנועה. אך דרוש כוח גם כדי לשנות את כיוון התנועה. כאשר המכונית פונה הצידה, על הצמיגים להתגבר על "שאיפת" המכונית להתמיד בכיוון תנועתה הקודם. (בכביש רטוב הזהרו מהחלקה בפניות חדות..)
לא רק בקו ישר
התנועה הסיבובית, היא תנועה משונה. גוף המסתובב סביב צירו (בניגוד לגוף הנע בקו ישר), אינו זז ממקומו ולכאורה אין צורך להאיצו או להאיטו. אך השינוי בכיוון התנועה ובמצבו של הגוף יוצר כוחות הקשורים בתנועת הסיבוב.
אחד מכוחות אלו הוא הכוח הצנטרפוגלי (כוח מכיוון המרכז החוצה), הפועל על מכונית המסתובבת במהירות ו"דוחף" את הנוסעים לערימה. זהו גם הכוח המותח חבל שאנו מסובבים כשאבן קשורה לקצהו ( ראה דוד וגולית "וישלח דוד את ידו אל הכלי ויקח משם אבן ויקלע ויך את הפלשתי אל מצחו ותטבע האבן במצחו ויפול על פניו ארצה" שמואל א' פרק י"ז פסוק מט') ,או הכוח הסוחט החוצה את המים מהכביסה הרטובה המסתובבת בתוף שבמכונה.
כוחה של התמדה
בנוסף לכוח הצנטרפוגלי, משפיע גם כוח ההתמדה על הגוף המסתובב. כוח זה מנסה לשמור על מהירות הסיבוב וגם על כיוון ציר הסיבוב של הגוף במרחב. זהו הכוח המחזיק סביבונים או מטבעות מתגלגלות יציבים מבלי שייפלו. כוח זה מבטיח גם את יציבות המעוף של קליע הרובה ופגז הטנק. בתוך קנה הרובה חרוצים סלילים הגורמים לקליע להסתבסב תוך כדי מעופו. סיבסוב זה שומר על יציבותו.
בג'ירוסקופים (מדידי כיוון) מכניים, הנמצאים בכלי טייס ושיט מנוצל כוח זה כדי למדוד את כיוון התנועה של המטוס, הטיל או הספינה. כאשר המטוס או הספינה משנים את כיוון תנועתם - משתנה גם כיוון ציר הסיבוב של הג'ירוסקופ. כוח ההתמדה מנסה לשמור על כיוןן ציר הסיבוב המקורי ובעזרת מערכת חיישנים "מדווח" למערכת הבקרה על כיוון התנועה החדש.
כוח ההתמדה של התנועה הסיבובית שומר גם על היחס שבין מהירות הסיבוב של הגוף לבין חלוקת המשקל שבתוכו ומרחקו מציר הסיבוב (מומנט ההתמדה הסיבובי של הגוף). זו הסיבה שכאשר רקדנית מסתובבת, מניפה את ידיה לצדדים (מרחיקה חלק ממשקלה מציר הסיבוב) - מהירות סיבובה קטנה, וכאשר היא מצמידה את ידיה לגוף מהירות סיבובה גדלה.
נסו זאת גם בעצמכם כאשר אתם יושבים על כיסא מסתובב...
בתערוכת "מסתובבים" במוזיאון המדע תפגשו כמה וכמה גופים מסתובבים, ואף תוכלו להפוך לגופים כאלה בעצמכם כדי להרגיש את הכוחות שהזכרנו כאן.