Skip to main content
header

מנופים

מיועד לכיתות א' וב'

ילדים קטנים הם חוקרים גדולים. יש משהו במכונות ובכלי עבודה שמושך ילדים (וגם מבוגרים), והם נושא נפלא לגילוי. מכונות קשורות, בין היתר, בעבודה, בתנועה, בצלילים ובכח. מכונות עוזרות לנו לבצע עבודות שהיינו מתקשים לבצע בלעדיהן.

המנוף הוא העיקרון שמאחורי מכשירים פשוטים רבים כמו המספריים (שהם בעצם מנוף כפול), פותחן בקבוקים, מפצח גוזים, סירת משוטים, חכה, מריצה ואפילו מטאטא.

במפגש המדע במוזיאון המתמקד במנופים נפעיל ונבדוק כלים ומכשירים הפועלים לפי עקרון המנוף, נזהה מנופים סביבנו ובגוף שלנו, ונלמד לנצל טוב יותר את כוחנו.

בעת הביקור במוזיאון המדע

מפגש המדע על מנופים נערך בחלקו בתערוכה "מנוף לגילוי" שבאגף הילדים. בתערוכה מוצגים פעילים בנושא מכונות שונות: המנוף, הבורג, מעלית הגלגלות וגלגל מניע גלגל.
נתמקד במוצגים הקשורים בנושא המנופים ובעקרון המנוף. נציע פעילויות ונאפשר גם פעילות חופשית המאפשרת לילדים גילויים עצמאים. 

נבחן מנופים בגופנו ובעולם החי ונבנה "זרוע טריק".

אחד המסרים החשובים שברצוננו להדגיש בהפעלות השונות הוא שהילד ידע לנצל את כוחו, וכשהכוח שלו לא מספיק - שיידע לנצל לטובתו את העקרונות השולטים בעולם הפיסיקלי. חשוב להתייחס לכח המופעל ולממדיו, אבל המרחק מנקודת המשען חשוב לא פחות (מקרבים את העומס לנקודת המשען, מרחיקים את הכוח מנקודת המשען).

מטרות הפעילות

  • הילד יזהה מנופים שונים בפעולה.
  • הילד יבדוק את יתרונות המנוף בביצוע עבודות פשוטות.
  • הילד יוכל להתאים מכשירים (ומנופים) שונים לסוגי עבודה שונים.


מסרים מרכזיים

  • מכונות עוזרות לנו בביצוע עבודות.
  • המנוף עוזר לנו להרים משאות כבדים שדורשים יותר כוח מכוח השרירים שלנו.
  • אפשר להרים או להזיז גוף כבד למרחק קצר באמצעות כוח קטן המופעל לאורך דרך ארוכה.
  • גם בגופנו וגם אצל בעלי חיים יש שימוש במנופים (גפיים, מקור, צבתות, לסתות).


מושגים מרכזיים שעוסקים בהם במהלך המפגש

מכונה פשוטה, מנוף, נקודת משען, זרוע כוח, משקל.


לפני הביקור

כדי להפיק את מירב התועלת מהביקור רצוי להכין את הילדים לקראת מפגש המדע. רצוי להקדים שהמפגש עוסק בכוחות. לכוח יש כיוון. אחד הכוחות בטבע הוא כוח הכובד - המשקל, שמכוון כלפי מרכז כדור הארץ. הכנה טובה לנושא היא לבדוק עם הילדים אילו סוגי כוחות שונים הם מפעילים ואיזו השפעה יש לכוחות אלה במגרש המשחקים, בעבודה בחומר, בהרמה ובהזזה של דברים.

ביקור באתר בניה הוא הכנה טובה מאוד לקראת מפגש המדע בנושא מנופים. כדאי להסתכל על סוגי עבודות שונים שבני אדם מבצעים ואיך המכונות עוזרות להם בביצוע עבודתם (הרמה של משאות כבדים, ערבוב חומרים ומדידות שונות).


אחרי הביקור

אחרי הביקור במוזיאון כדאי להרחיב את נושא המנוף ולספר על הממציא ארכימדס. ואפשר גם לחוד חידות:

  • לפתיחת דלת כבדה, היכן עדיף לדחוף: קרוב לציר או רחוק ממנו?
  • מדוע כשנושאים משקל כבד יש נטייה להצמידו לגוף ואפילו לשאתו על הכתף או על הראש?
  • האם מריצה היא מנוף? היכן כדאי למקם את מרבית המשקל של המריצה - קרוב ומעל הגלגל, או קרוב יותר לידית?


קישורים

http://www.britannica.com/bcom/eb/article/3/0,5716,27193+1,00.html

 

משדרים של הטלוויזיה חינוכית

"בנה לך מכונה", מהסדרה "הרפתקאות מדע".


קשר לתכנית הלימודים

מתאים לתוכנית הלימודים לתחום טכנולוגיה: עולם מעשה ידי אדם, מכשירים לעזרת האדם.


מונחון

מנוף: המנוף הוא מכשיר המאפשר ביצוע עבודה מסוימת על ידי שימוש בכוחות קטנים מאלו הנדרשים בלעדיו.
המנוף הוא מוט קשיח המסתובב סביב ציר ונועד לביצוע משימות הדורשות הפעלת כח רב (הרמת משאות כבדים) או במשימות הדורשות פריסת כח על פני דרך ארוכה יותר להשגת טווח תנועה גדול יותר.
המנוף הוא העקרון שמאחורי מכשירים פשוטים כמו המספריים (שהם בעצם מנוף כפול), פותחן בקבוקים, מפצח אגוזים, סירת משוטים, חכה והמריצה.

עקרון המנוף: מבוסס על עקרון לפיו מומנט של כח שווה למכפלת גודל הכח באורך זרוע הכח. לפיכך ניתן לקבל מומנט גדול על ידי הגדלת זרוע הכח במקום הגדלת הכח עצמו. ה"תשלום" על שינוי כזה הוא בהגדלת הדרך שלאורכה מופעל הכח.

סוגי מנופים:
את המנופים אפשר לחלק לשלושה סוגים:

  • בסוג הראשון והנפוץ ביותר נקודת המשען ממוקמת בין העומס לבין הכח, כמו במוט הרמה.
  • בסוג השני של המנופים, העומס ממוקם בין נקודת הפעלת הכח לבין נקודת המשען (כמו במריצה).
  • בסוג השלישי, נקודת הפעלת הכח ממוקמת בין נקודת המשען לביןהעומס, כמו בחכת דייג.

כל שלושת הסוגים פועלים על אותו עיקרון ומקור השוני ביניהם הוא מיקום העומס, הכח ונקודת המשען.

 

נוצר בתאריך: 19/03/08
עודכן בתאריך: 24/12/15