Skip to main content
header

מתכננים כלי שייט

 
האם שטתם פעם בסירה? אם כן, בטח הצלחתם ללכת מספר צעדים על הסיפון. שמתם לב שלא נפלתם בזמן שהלכתם או נשענתם על דופן הסירה? זה מפני שהסירה יציבה (גם אם היא מתנדנדת היא לא מתהפכת).
 
המטרה בפעילות זו היא לבנות רפסודה שיכולה לשאת מגדל מטבעות מבלי להתהפך.

חומרים
 
  • 5 מטבעות של 10 אגורות
  • דבק בד, נייר דבק, גומיות או שדכן
  • כוס שתייה חד פעמית
  • עפרונות, קשיות לשתייה, שיפודים, יריעות אלומיניום או ניילון
  • גיגית גדולה עם מים (או כיור עם פקק)
 
מה עושים?

1. בנו מגדל מחמש מטבעות של 10 אג'. עטפו את מגדל המטבעות בנייר דבק כך שהמטבעות לא יזוזו. הוא המטען שהספינה אמורה לשאת.
 
2. הניחו את מגדל המטבעות בכוס שתייה חד פעמית.
 
3. בנו רפסודה פרי תכנונכם לפי השלבים של תהליך התיכון. אתם יכולים להשתמש בכל חומר שיש בבית. אריזות, מקלות או משטחים. היעזרו בנייר דבק או בחומרי חיבור אחרים כדי לחבר בין החלקים.
 
4. מלאו את הכיור או הגיגית במים.
 
5. הניחו את הרפסודה במים. שלב הבדיקה הוא שלב חשוב בתהליך התיכון ההנדסי: אם הרפסודה שבניתם שוקעת, נסו להגדיר את הבעיה וכיצד ניתן לפתור אותה. אם היא צפה, הניחו את כוס המטבעות במקומות שונים ברפסודה שבניתם. חשבו כיצד למנוע מהמים להיכנס לתוך הכוס ולהרטיב את מגדל המטבעות. אם הרפסודה ממשיכה לצוף, לא שוקעת, לא מתהפכת והמים לא חודרים פנימה, ללא תלות במקום בו הנחתם את כוס המטבעות, גיליתם את סוד היציבות והציפה!

6. רעיונות למתקדמים –להוסיף תורן עם דגל.
 
איפה פה המדע?
כדי לצוף על המים, כוח הציפה של המים (הכוח שמפעילים המים על הסירה ודוחפים אותה כלפי מעלה) צריך להיות גדול ממשקל הסירה (שמושך את הסירה כלפי מטה): כשאתם מפילים משהו, כוח המשיכה הוא זה שמושך את החפץ לעבר האדמה ומייצר משקל. כשגוף מוכנס לתוך נוזל, הנוזל מפעיל עליו כוח מנוגד לכיוון כוח המשיכה, כלומר, המים דוחקים את החפץ מלמטה. הכוח הזה נקרא כוח ציפה. כשמניחים את הסירה על פני המים היא תשקע בהדרגה דבר שיגרום להגדלת כוח הציפה עד שהכוחות יגיעו לשיווי משקל. כשכוח הציפה וכוח המשיכה משתווים – הגוף צף על פני הנוזל. ישנם גורמים רבים המשפיעים על יכולת הציפה של הסירה כמו צורה, משקל וחומר. אם הסירה כבדה מדי (יש להתייחס לנפח הכולל של הגוף ביחס למשקל שלו) כוח הציפה לא יצליח להשתוות למשקל הסירה והיא תשקע.

בנוסף לתכונת הציפה יש להתחשב בתכנון גם ביציבות כלי השייט. המשמעות של יציבות של סירות ורפסודות היא שכלי השייט אינו מתהפך כתלות במיקומו של המשא לו הוא מיועד.
 
איפה פה הטכנולוגיה?

מהנדסים ימיים עוסקים בפיתוח אוניות וכלים ימיים. הם חוקרים זורמים (לדוגמא, אוויר ומים) במנוחה ובזרימה. המהנדסים מנסים למצוא את האיזון המושלם שיאפשר לסירה לצוף , לשאת משקל וגם
להיות מהירה וחסכונית בדלק. פעילות זו פותחה במקור ע"י curiositymachine.org. באתר תוכלו למצוא סרט על תכנון של אוניות ופעילויות הנדסה נוספות.
 
 
 
נוצר בתאריך: 01/05/14
עודכן בתאריך: 18/05/15