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.
»
«
מהו כוח הכבידה, או כוח המשיכה?
אם תזרקו חפץ כלשהו למעלה, הוא יחזור די מהר לאדמה. הסיבה היא שכדור הארץ מושך אותו אליו, בכוח שנקרא כוח הכְּבידה (Gravity).
כוח הכבידה הזה, או ה"גרוויטציה", הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. זהו כוח משיכה, הפועל בין גופים שונים ומושפע מהמסה שלהם (בעיקרון, המשקל שלהם).
היה זה אייזיק ניוטון שניסח במאה ה-17 את "חוק הכבידה העולמי", כלל מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, גופים בעלי מסה, פועל כוח משיכה. הוא אף ניסח את כוח המשיכה הזה בנוסחה שביטאה את העובדה שככל שהגופים קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם תהיה גדולה יותר, הכוח הזה יהיה יותר חזק.
מה שמדהים שניוטון קבע וצדק, שכל היקום מציית לאותם חוקי כבידה, או כוח המשיכה שתואר כאן. הוא הראה כיצד התנועה של ירחים, כוכבי-לכת, כוכבים וגלקסיות שלמות -כולם נעים בכפוף לחוק הזה.
אמנם האסטרופיזיקאים, הקוסמולוגים, או חוקרי היקום, מסיקים לא פעם על סמך התנועה של גלקסיות, שאיפה שהוא קיימת "מסה חסרה" המשפיעה על התנועה הזו ונראה כיוצא דופן. אבל העבר מראה שמתי שהוא מגלים מהו החומר שמסביר את השוני בתנועה הזו, או שמוצאים הסבר פיזיקלי הגיוני אחר, שמסתדר בדיוק עם כוח הכבידה.
המדהים הוא שניוטון גילה שאותו חוק בדיוק משפיע על כל מה שיש ביקום, מנוצה שנופלת על פני הקרקע ועד לגלקסיות שלמות, הנעות ביקום לפי חוקים מסודרים ומוגדרים היטב.
דבר מעניין לא פחות הוא שמאות שנים אחרי ניוטון, עדיין לא התגלה כיצד בדיוק פועל כוח המשיכה, או הכבידה. יש השערות שונות לכך, כמו זו שמציעה שחלקיק זעיר, שזכה לשם "גרביטון", מעביר מידע בין גופים בעלי מסות שונות ובכך הוא יוצר את כוח המשיכה ביניהם. החלקיק הזה לא נמצא עדיין, אם הוא בכלל קיים.
אם המדע לא הצליח למצוא את אותו חלקיק או למצוא הסבר טוב אחר להיווצרות הכוח הפיזיקלי המשפיע ביותר ביקום, זו ודאי ההוכחה הטובה ביותר לדרך הארוכה שהמין האנושי עוד צריך לעשות, על מנת לגלות את סודות היקום והחיים.
הנה כוח הכבידה וכיצד הוא פועל:
https://youtu.be/ltlws_pqogQ
כיצד כל מערכת השמש מוסברת באמצעות כוח המשיכה (מתורגם):
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
וניסויים בבית שמראים איך כוח הכבידה משחק עם ביצים:
https://youtu.be/J75oNGTWwaE
מה גילה המדען אייזק ניוטון במחקריו?
רבים אומרים שהוא גדול המדענים בהיסטוריה. כל כך הרבה מהמדע המודרני והטכנולוגיה שמשרתת אותנו התבססו ושאבו מתגליותיו. הבנת העולם והיקום בלעדיו פשוט אינם אפשריים ולכן נחשב הפיזיקאי והמתמטיקאי האנגלי אייזק ניוטון, בן המאה ה-17, לאחד המדענים הגדולים בכל הזמנים.
סיפורו מתחיל לא טוב. ניוטון היה נער מבית פשוט שאימו הייתה מאוד מתוסכלת כי היא לא קיבלה ממנו עזרה בבית. כשפנתה לקרוב משפחה שידבר עם בנה הסורר, שוחח עימו האיש והודיע לאם שהילד שלה גאון.
זה היה איבחון חשוב כי ניוטון הצעיר נשלח ללימודים בבית ספר בקיימברידג' ושם הפך לתלמיד מצטיין ולסטודנט מבריק.
האגדה מספרת שבגיל 23 הוא צפה בתפוח נופל מעץ בעיירה קיימברידג' והבין שכוח מסוים הוא שמושך אותו אל האדמה. מכאן הדרך קצרה לתיאוריה מסעירה ששינתה את כל מה שחשבו עד אז על הפיזיקה של כדור הארץ ועל חוקי התנועה של הגופים.
וכך, לפני 350 שנה בלבד, ניסח ניוטון את "חוק הכבידה העולמי", חוק מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, בעלי מסה, פועל כוח משיכה. התאוריה שלו אף קבעה שככל שהגופים הם קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם גדולה יותר, כוח המשיכה ביניהם יהיה חזק יותר. קצת מזכיר עניינים שבינו לבינה, לא?
ניוטון היה המדען הראשון שתיאר את כוח הכבידה ואת שלושת חוקי התנועה ובכך יצר את הבסיס להנדסה המודרנית ולהישגים עצומים במכניקה והתעשייה של העולם המודרני. גם מי שלא מסכימים לכנותו המדען הגדול בכל הזמנים יסכימו שהוא לבטח מי שהניח את היסודות החשובים לחשיבה המדעית המודרנית.
אתם חושבים שזה הכל? - ממש לא. ניוטון תרם בשלל תגליות ובמחקר מעמיק בשלל תחומים כמו אופטיקה, אסטרונומיה ומתמטיקה. תרומתו עצומה להתפתחות הגישה המדעית ולהבנת היקום והחלל שמסביבנו.
אייזק ניוטון הוא אולי המדען שמבטא בצורה הטובה ביותר את הגאוניות של השיטה המדעית, המתבססת על תגליות וממצאי העבר, בדרך להתקדמות המדעית של ההווה והעתיד. ספרו הנודע, ה"פרינקיפיה", בו תיאר את הכוח הכבידה ומרכיביו, היה המעצב המרכזי של דרכי החשיבה המדעית והמחקר עד ימינו.
נדרשו אמנם שנים רבות עד שהספר והרעיונות שהציג בו ניוטון הפכו לאבני יסוד בעולם המדע, אבל השיטתיות והאופן בו חקר ניוטון וכתב את מחקריו הפכו למדע עצמו. שלושת הכרכים של הספר היו לתנ"ך של הכתיבה המדעית והשיטה המדעית, בה הטבע מתואר באופן מובנה, על בסיס מחקר מבוסס השערות שנבדקו בניסוי, בהתבסס על ממצאי ניסויים קודמים.
את צניעותו וגדלותו כאדם וכמדען ביטא מי שנחשב בעיני רבים כגדול המדענים בהיסטוריה בענווה גדולה, כשכתב לחבר במכתב את המשפט האלמותי: "אם הרחקתי לראות, הרי זה משום שעמדתי על כתפי נפילים".
ראו סרטון אנימציה קצר שמציג את התגליות של ניוטון בתחום הכבידה:
http://youtu.be/jwPc0kK9VHU
סיפורם של ניוטון וחוקי ניוטון (עברית):
https://youtu.be/G-YlfXtW7Yc
על שלושת חוקי התנועה של ניוטון (מתורגם):
https://youtu.be/JGO_zDWmkvk
הסבר 3 חוקי התנועה של ניוטון (מתורגם):
http://youtu.be/zCNSO002jfI
סרטון באנגלית לילדים על סיפורו של ניוטון:
https://youtu.be/h48BWDeBLno
ותכנית חינוכית על ניוטון ורעיונותיו (עברית):
https://youtu.be/uafbWJ26xNU?long=yes
מי גילה את כוח הכבידה?
ראשית בפשטות, נסביר שכוח הכבידה (Gravity) הוא כוח שמושך תמיד ישר למטה, כלפי מרכז כדור הארץ, או למטה בכל כוכב בעל מסה.
כוח הכבידה, או "גרוויטציה" הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. הכבידה הוא כוח משיכה שפועל בין גופים ומושפע מהמסה שלהם.
היסטורית, התגלה כוח המשיכה על ידי המתמטיקאי והפיזיקאי הדגול אייזק ניוטון. הוא פרסם אותו ביצירה פורצת הדרך ובת 3 הכרכים שלו ה"פרינקיפיה" (העקרונות), או בשמה המלא "פילוסופיה נטוראליס פרינקיפיה מתמטיקה". בלטינית משמעות שמה היא "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע".
חוק המשיכה האוניברסלי שניסח אייזיק ניוטון הגדיר את המשיכה בין כל שני גופים בעלי מסה, כמשיכה זה לזה ביחס ישר למסה שלהם וביחס הפוך לריבוע המרחק שיש ביניהם.
במאה ה-20 הורחב חוק המשיכה על ידי אלברט איינשטיין שגרס כי גם חלקיקים כמו פוטונים לדוגמה (חלקיקים חסרי "מסת מנוחה") נמשכים לגופים אחרים.
הנה סרטון על כבידה (מתורגם):
http://youtu.be/px7bevMOOP0
כוח הכבידה מגביל את שהייתנו באוויר בכוח גופנו לשנייה אחת בלבד (מתורגם):
https://youtu.be/sDbmcPnzwy4
תפקידו של איינשטיין בהבנה המעמיקה של הכבידה בחלל:
https://youtu.be/xJ0m_0v6fQk
קדימון הסרט "גראוויטי" העוסק בכוח המשיכה בחלל:
http://youtu.be/OiTiKOy59o4
איך איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ?
כדור הארץ שלנו מסתובב במהירות עצומה. אנשים שנמצאים על קו המשווה נעים עכשיו במהירות של כ-1675 קילומטרים לשעה!
אז כיצד איננו מרגישים את הסיבוב של כדור הארץ? - ובכן, כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה נקרא "כוח צנטריפוגלי" (Centrifugal force). אך בניגוד לקרוסלה, שבה אנחנו מרגישים את הכוח הצנטריפוגלי מאד, בשל עוצמת ומהירות הסיבובים שלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ. כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן הסיבוב של כדור הארץ לא מורגש.
הנה ההסבר לכך שאיננו מרגישים את הסיבוב המהיר כל כך של כדור הארץ:
http://youtu.be/BXfTyAaIAm8
הסבר יותר מהיר ומבוגר:
http://youtu.be/iKnVNb2yUUU
והכוח הצנטריפוגלי (עברית):
http://youtu.be/Fc1J97DUqRo
שמשפיע אפילו על כיוון הסיבוב של סופות בכדור הארץ, מה שנקרא אפקט קוריוליס:
http://youtu.be/i2mec3vgeaI
מה גורם לשפל?
השפל (Low tide) מתרחש כשפני המים בים יורדים. זה קורה בעיקר בשל כוח המשיכה של הירח, כשהמים גואים במקום אחר בים. למעשה, השפל נוצר מפני שהירח מושך את המים בציר האחד והמים יורדים לשפל בציר השני.
מה שקורה הוא שכוח המשיכה של הירח יוצר מתיחה של המים בכדור הארץ, שקרובים אל הירח. גם המים בצד הנגדי גואים. למעשה גם כדור הארץ עצמו נמתח כך, בשל כוח המשיכה של הירח, אבל זה כמעט ולא מורגש.
אז בשני הצדדים הנגדיים המים גואים. הבה נדמיין שכדור הארץ הוא שעון, אז בשעה 12 ו-6 המים גואים. בשני הצדדים האחרים, בשעות 3 ו-9, הגאות חלשה, כי הירח רחוק מהם. לכן המים נמשכים משם אל אזורי הגאות (12 ו-6) והמים בהם יורדים לשפל.
כמו הגאות ההפוכה ממנו, השפל מתרחש בכל ים, אבל הוא נראה היטב בעיקר בחופים של האוקיינוסים, ובעיקר בחופים הסלעיים. הפרשי הגבהים בין גאות לשפל הם בין מטר לשניים. בחופי האוקיינוסים הם יכולים להגיע במקרים קיצוניים לכדי 8-6 מטרים. יש טענות שבאוקיינוסים ממש גדולים יכולים הפרשי הגובה הללו להגיע אפילו ל-20 מטרים במקומות מסוימים!
כמו הגאות, גם השפל מגיע במחזוריות קבועה. מחזורי הגאות והשפל מתרחשים פעמיים ביום, או ליתר דיוק פעמיים ב-25 שעות. מה שמשפיע על כך הוא השילוב בין סיבוב כדור הארץ סביב עצמו למסלולו של הירח סביב כדור הארץ.
אגב, הגאות והשפל חזקים יותר באביב ובסתיו. הגורם לכך הוא השמש, שבנקודת השוויון שבאביב ובסתיו, נמצאת בדיוק מעל קו המשווה. זה מביא לכך שכוח הכבידה והכוחות הצנטריפוגליים פועלים בכיוון אחד והשפעתם מתחזקת הדדית. לכן הגאות והשפל חזקים יותר באביב ובסתיו.
הנה הסבר מדעי לתופעת השפל והגאות (מתורגם):
https://youtu.be/KlWpFLfLFBI
קטע מסרטון אנימציה שמציג כיצד משפיע הירח, בכוח המשיכה שלו, לתופעת הגאות והשפל בכדור הארץ:
http://youtu.be/-mBvBdGTkR8
מבט ארוך שעות על מפרץ פאנדי שבקנדה, בו הגאות הופכת לשפל:
https://youtu.be/yQnpWyXMyL8
ומה שניתן לראות בים בשעת השפל:
https://youtu.be/L3cc00jX9lk
למה אסטרונאוטים מרחפים באוויר?
שמתם לב שבכתבות וסרטונים מתחנת החלל רואים את האסטרונאוטים שנמצאים שם כשהם מרחפים?
האם חשבתם פעם מדוע?
הסיבה היא שבחלל שורר חוסר משקל (Zero gravity) או לפחות מצב בו משקלו של גוף הוא כמעט אפסי (Weightlessness), קרוב מאוד לאפס (Microgravity).
ללא כבידה, או ליתר דיוק ללא כוח הכבידה, כל מה שבחללית מרחף. לכן וכדי שלא ייפגעו כל המכשירים והציוד, או יפגעו באסטרונאוטים, מחברים וקושרים אותם לקירות ולרצפת החללית.
בכדי להכין ולאמן אסטרונאוטים לשהות בחלל, יש לסוכנויות חלל כמו נאס"א מתקנים מיוחדים, דוגמת בריכות ענק, המאפשרות לחקות חוסר משקל על ידי ציפה ניטרלית, כשמסת הגוף, למעשה, משתווה למסה של המים. בכך מאפשרים מתקנים כאלו לאמן את האסטרונאוטים בחיים ובתפקוד במצבים של חוסר משקל או משקל זעיר.
האמת היא שבחלליות האסטרונאוטים בעצם נופלים, ממש נופלים, רק שהמהירות הגבוהה של החללית שומרת אותם באוויר. לכן, יש גם מטוסי אימון כאלו. במהלך טיסה במטוסי האימון הללו מבוטל כוח הכבידה, כשהטייסים מכוונים את המטוס להיות במשך 25 שניות כל פעם בנפילה חופשית בוואקום. זה מסייע לאמן את הנוסעים בחוסר משקל בהכנה לתנאים בחללית.
אגב, החיים בחוסר משקל פוגעים עד מונעים את ההתחדשות של השרירים והעצמות, מה שהופך את השהייה הארוכה בחלל למסוכנת או לפחות מזיקה, לפי אורך השהייה בחוסר משקל.
הנה הסיבה לריחוף של האסטרונאוטים בחלל:
https://youtu.be/iQOHRKKNNLQ
הבעיה בחיים בחלל עם חוסר משקל (מתורגם):
https://youtu.be/upp9-w6GPhU
הסבר נוסף לחוסר המשקל בחלל:
https://youtu.be/d57C2drB_wc
ותרגול חוסר הכבידה שמתרגלים האסטרונאוטים עוד באימונים, בתאי ריחוף ללא כוח כבידה:
https://youtu.be/IMIPTtvAuUU
מהי אנרגיה פוטנציאלית?
אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה שאצורה בגוף שכוח הפועל עליו, מיקומו או המצב שלו הקנו לו אנרגיה.
דוגמאות? - אם נחזיק חפץ באוויר הוא יהיה בעל אנרגיה פוטנציאלית, בזכות מיקומו באוויר, מעל לקרקע. אנרגיה פוטנציאלית כזו נובעת מכוח הכבידה של כדור-הארץ.
גם חץ שנורה מקשת הוא דוגמה, שכן הוא מממש את האנרגיה הפוטנציאלית שלו, שנובעת ממתיחת הקשת על ידי האדם שאוחז בה.
עוד דוגמה היא האנרגיה הגרעינית. זוהי אנרגיה פוטנציאלית שאגורה בחלקיקי גרעין האטום ורק שחרור שלה יביא לאפקט של אנרגיה חזקה זו - בהפקת חשמל, פיצוץ גרעיני, הנעת חלליות ועוד. היתוך גרעיני וביקוע גרעיני הן דרכים לשחרור האנרגיה הפוטנציאלית מהאטום.
הנה סרטון שמסביר בפשטות מהי אנרגיה פוטנציאלית:
http://youtu.be/U7qXXDF2cTM
היום אוגרים אנרגיה פוטנציאלית ההופכת לחשמל ירוק ונקי (עברית):
https://youtu.be/GdqXYCUY5_I
ומה שקורה כשהאנרגיה הפוטנציאלית הפכה לאנרגיה קינטית - אנרגיה של תנועה:
http://youtu.be/ASZv3tIK56k
כיצד סיבוב כדור הארץ לא מורגש?
כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה בסיבוב כדור הארץ (Earth's rotation) נקרא "כוח צנטריפוגלי". אבל בניגוד לקרוסלה שבה אנחנו מרגישים את הכוח הזה מאד, בגלל עוצמת ומהירות הסיבובים של הקרוסלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ.
כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ מתחת לרגלינו.
כך איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ:
http://youtu.be/BXfTyAaIAm8
הנה הסבר קצר על אי תחושת סיבוב כדור הארץ:
http://youtu.be/iKnVNb2yUUU?t=50s
כללית, אנו נעים ממש עכשיו במהירות של 800 קילומטרים בשניה:
http://youtu.be/r3p3K06dth4
וגם זה יחסי... (מתורגם):
http://youtu.be/wIzvfki5ozU
למה כל הנהרות זורמים לים?
כל נהר זורם לים כי המים נמשכים למקומות הנמוכים, בשל כוח הכבידה. למעשה, הנהר כמעט תמיד יוביל אל ים או אגם ותמיד הם יהיו נמוכים ממנו. במקרים שלא - הוא יתחבר לנהר אחר או לעמק או אגם נמוך ממנו.
כך הנהרות זורמים אל הים ובמקרה של הפרשי גובה גדולים הם יוצרים בדרכם מפלים. בנהר יהיו לא פעם גם פיצולים ופיתולים, שנגרמים בשל מחסומים והפרעות למסלול הישיר של המים.
מערכת הנהר כוללת תמיד את האפיק הראשי של הנהר, זה שאליו מתנקזים היובלים שמקורם באזורים ההרריים. ביובלים נאספים ומתרכזים המים שנובעים ממעיינות או ממי הגשמים והשלגים המפשירים, מה שנקרא "מי הנגר העילי".
מי נגר מקורם הוא במשקעים כמו גשם, שלג וברד, כמו גם מקרחונים מתמוססים. כשהקרקע רוויה במים רבים, מי הנגר הם המים שיזרמו על פני האדמה, כיוון שיש כה הרבה מים עד שהם לא נספגים ולא מחלחלים אל הקרקע. במקום זאת, הם זורמים בנחלים, בנהרות וביובלים שמתחברים אליהם.
ההבדל בין נחלים ונהרות הוא בממדים שלהם. הנהר תמיד ארוך מהנחל, כשכמות המים הזורמת בו גדולה משמעותית מזו הזורמת בנחל.
הנה דרכו של הנהר אל הים:
https://youtu.be/XJ_FNS8Z_ek
דרכם של המים בנהר:
https://youtu.be/Sv16XOnNKeU
עוד מדרכי הנהר מההרים ועד הים:
https://youtu.be/wi0fT3TCIGs
מטייל בעקבות מקורות נהר ומשם אל הים:
https://youtu.be/h-gJlWAnThM
ובדרך אל הים נהרות מתעקלים כדי לגבור על מחסומים בדרך:
https://youtu.be/8a3r-cG8Wic
אם תזרקו חפץ כלשהו למעלה, הוא יחזור די מהר לאדמה. הסיבה היא שכדור הארץ מושך אותו אליו, בכוח שנקרא כוח הכְּבידה (Gravity).
כוח הכבידה הזה, או ה"גרוויטציה", הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. זהו כוח משיכה, הפועל בין גופים שונים ומושפע מהמסה שלהם (בעיקרון, המשקל שלהם).
היה זה אייזיק ניוטון שניסח במאה ה-17 את "חוק הכבידה העולמי", כלל מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, גופים בעלי מסה, פועל כוח משיכה. הוא אף ניסח את כוח המשיכה הזה בנוסחה שביטאה את העובדה שככל שהגופים קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם תהיה גדולה יותר, הכוח הזה יהיה יותר חזק.
מה שמדהים שניוטון קבע וצדק, שכל היקום מציית לאותם חוקי כבידה, או כוח המשיכה שתואר כאן. הוא הראה כיצד התנועה של ירחים, כוכבי-לכת, כוכבים וגלקסיות שלמות -כולם נעים בכפוף לחוק הזה.
אמנם האסטרופיזיקאים, הקוסמולוגים, או חוקרי היקום, מסיקים לא פעם על סמך התנועה של גלקסיות, שאיפה שהוא קיימת "מסה חסרה" המשפיעה על התנועה הזו ונראה כיוצא דופן. אבל העבר מראה שמתי שהוא מגלים מהו החומר שמסביר את השוני בתנועה הזו, או שמוצאים הסבר פיזיקלי הגיוני אחר, שמסתדר בדיוק עם כוח הכבידה.
המדהים הוא שניוטון גילה שאותו חוק בדיוק משפיע על כל מה שיש ביקום, מנוצה שנופלת על פני הקרקע ועד לגלקסיות שלמות, הנעות ביקום לפי חוקים מסודרים ומוגדרים היטב.
דבר מעניין לא פחות הוא שמאות שנים אחרי ניוטון, עדיין לא התגלה כיצד בדיוק פועל כוח המשיכה, או הכבידה. יש השערות שונות לכך, כמו זו שמציעה שחלקיק זעיר, שזכה לשם "גרביטון", מעביר מידע בין גופים בעלי מסות שונות ובכך הוא יוצר את כוח המשיכה ביניהם. החלקיק הזה לא נמצא עדיין, אם הוא בכלל קיים.
אם המדע לא הצליח למצוא את אותו חלקיק או למצוא הסבר טוב אחר להיווצרות הכוח הפיזיקלי המשפיע ביותר ביקום, זו ודאי ההוכחה הטובה ביותר לדרך הארוכה שהמין האנושי עוד צריך לעשות, על מנת לגלות את סודות היקום והחיים.
הנה כוח הכבידה וכיצד הוא פועל:
https://youtu.be/ltlws_pqogQ
כיצד כל מערכת השמש מוסברת באמצעות כוח המשיכה (מתורגם):
https://youtu.be/uhS8K4gFu4s
וניסויים בבית שמראים איך כוח הכבידה משחק עם ביצים:
https://youtu.be/J75oNGTWwaE
רבים אומרים שהוא גדול המדענים בהיסטוריה. כל כך הרבה מהמדע המודרני והטכנולוגיה שמשרתת אותנו התבססו ושאבו מתגליותיו. הבנת העולם והיקום בלעדיו פשוט אינם אפשריים ולכן נחשב הפיזיקאי והמתמטיקאי האנגלי אייזק ניוטון, בן המאה ה-17, לאחד המדענים הגדולים בכל הזמנים.
סיפורו מתחיל לא טוב. ניוטון היה נער מבית פשוט שאימו הייתה מאוד מתוסכלת כי היא לא קיבלה ממנו עזרה בבית. כשפנתה לקרוב משפחה שידבר עם בנה הסורר, שוחח עימו האיש והודיע לאם שהילד שלה גאון.
זה היה איבחון חשוב כי ניוטון הצעיר נשלח ללימודים בבית ספר בקיימברידג' ושם הפך לתלמיד מצטיין ולסטודנט מבריק.
האגדה מספרת שבגיל 23 הוא צפה בתפוח נופל מעץ בעיירה קיימברידג' והבין שכוח מסוים הוא שמושך אותו אל האדמה. מכאן הדרך קצרה לתיאוריה מסעירה ששינתה את כל מה שחשבו עד אז על הפיזיקה של כדור הארץ ועל חוקי התנועה של הגופים.
וכך, לפני 350 שנה בלבד, ניסח ניוטון את "חוק הכבידה העולמי", חוק מדעי שקבע שבין כל שני גופים חומריים, בעלי מסה, פועל כוח משיכה. התאוריה שלו אף קבעה שככל שהגופים הם קרובים זה לזה ומכפלת המסות שלהם גדולה יותר, כוח המשיכה ביניהם יהיה חזק יותר. קצת מזכיר עניינים שבינו לבינה, לא?
ניוטון היה המדען הראשון שתיאר את כוח הכבידה ואת שלושת חוקי התנועה ובכך יצר את הבסיס להנדסה המודרנית ולהישגים עצומים במכניקה והתעשייה של העולם המודרני. גם מי שלא מסכימים לכנותו המדען הגדול בכל הזמנים יסכימו שהוא לבטח מי שהניח את היסודות החשובים לחשיבה המדעית המודרנית.
אתם חושבים שזה הכל? - ממש לא. ניוטון תרם בשלל תגליות ובמחקר מעמיק בשלל תחומים כמו אופטיקה, אסטרונומיה ומתמטיקה. תרומתו עצומה להתפתחות הגישה המדעית ולהבנת היקום והחלל שמסביבנו.
אייזק ניוטון הוא אולי המדען שמבטא בצורה הטובה ביותר את הגאוניות של השיטה המדעית, המתבססת על תגליות וממצאי העבר, בדרך להתקדמות המדעית של ההווה והעתיד. ספרו הנודע, ה"פרינקיפיה", בו תיאר את הכוח הכבידה ומרכיביו, היה המעצב המרכזי של דרכי החשיבה המדעית והמחקר עד ימינו.
נדרשו אמנם שנים רבות עד שהספר והרעיונות שהציג בו ניוטון הפכו לאבני יסוד בעולם המדע, אבל השיטתיות והאופן בו חקר ניוטון וכתב את מחקריו הפכו למדע עצמו. שלושת הכרכים של הספר היו לתנ"ך של הכתיבה המדעית והשיטה המדעית, בה הטבע מתואר באופן מובנה, על בסיס מחקר מבוסס השערות שנבדקו בניסוי, בהתבסס על ממצאי ניסויים קודמים.
את צניעותו וגדלותו כאדם וכמדען ביטא מי שנחשב בעיני רבים כגדול המדענים בהיסטוריה בענווה גדולה, כשכתב לחבר במכתב את המשפט האלמותי: "אם הרחקתי לראות, הרי זה משום שעמדתי על כתפי נפילים".
ראו סרטון אנימציה קצר שמציג את התגליות של ניוטון בתחום הכבידה:
http://youtu.be/jwPc0kK9VHU
סיפורם של ניוטון וחוקי ניוטון (עברית):
https://youtu.be/G-YlfXtW7Yc
על שלושת חוקי התנועה של ניוטון (מתורגם):
https://youtu.be/JGO_zDWmkvk
הסבר 3 חוקי התנועה של ניוטון (מתורגם):
http://youtu.be/zCNSO002jfI
סרטון באנגלית לילדים על סיפורו של ניוטון:
https://youtu.be/h48BWDeBLno
ותכנית חינוכית על ניוטון ורעיונותיו (עברית):
https://youtu.be/uafbWJ26xNU?long=yes
ראשית בפשטות, נסביר שכוח הכבידה (Gravity) הוא כוח שמושך תמיד ישר למטה, כלפי מרכז כדור הארץ, או למטה בכל כוכב בעל מסה.
כוח הכבידה, או "גרוויטציה" הוא אחד הכוחות הבסיסיים שיש בטבע. הכבידה הוא כוח משיכה שפועל בין גופים ומושפע מהמסה שלהם.
היסטורית, התגלה כוח המשיכה על ידי המתמטיקאי והפיזיקאי הדגול אייזק ניוטון. הוא פרסם אותו ביצירה פורצת הדרך ובת 3 הכרכים שלו ה"פרינקיפיה" (העקרונות), או בשמה המלא "פילוסופיה נטוראליס פרינקיפיה מתמטיקה". בלטינית משמעות שמה היא "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע".
חוק המשיכה האוניברסלי שניסח אייזיק ניוטון הגדיר את המשיכה בין כל שני גופים בעלי מסה, כמשיכה זה לזה ביחס ישר למסה שלהם וביחס הפוך לריבוע המרחק שיש ביניהם.
במאה ה-20 הורחב חוק המשיכה על ידי אלברט איינשטיין שגרס כי גם חלקיקים כמו פוטונים לדוגמה (חלקיקים חסרי "מסת מנוחה") נמשכים לגופים אחרים.
הנה סרטון על כבידה (מתורגם):
http://youtu.be/px7bevMOOP0
כוח הכבידה מגביל את שהייתנו באוויר בכוח גופנו לשנייה אחת בלבד (מתורגם):
https://youtu.be/sDbmcPnzwy4
תפקידו של איינשטיין בהבנה המעמיקה של הכבידה בחלל:
https://youtu.be/xJ0m_0v6fQk
קדימון הסרט "גראוויטי" העוסק בכוח המשיכה בחלל:
http://youtu.be/OiTiKOy59o4
כדור הארץ שלנו מסתובב במהירות עצומה. אנשים שנמצאים על קו המשווה נעים עכשיו במהירות של כ-1675 קילומטרים לשעה!
אז כיצד איננו מרגישים את הסיבוב של כדור הארץ? - ובכן, כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה נקרא "כוח צנטריפוגלי" (Centrifugal force). אך בניגוד לקרוסלה, שבה אנחנו מרגישים את הכוח הצנטריפוגלי מאד, בשל עוצמת ומהירות הסיבובים שלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ. כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן הסיבוב של כדור הארץ לא מורגש.
הנה ההסבר לכך שאיננו מרגישים את הסיבוב המהיר כל כך של כדור הארץ:
http://youtu.be/BXfTyAaIAm8
הסבר יותר מהיר ומבוגר:
http://youtu.be/iKnVNb2yUUU
והכוח הצנטריפוגלי (עברית):
http://youtu.be/Fc1J97DUqRo
שמשפיע אפילו על כיוון הסיבוב של סופות בכדור הארץ, מה שנקרא אפקט קוריוליס:
http://youtu.be/i2mec3vgeaI
כוח הכבידה
השפל (Low tide) מתרחש כשפני המים בים יורדים. זה קורה בעיקר בשל כוח המשיכה של הירח, כשהמים גואים במקום אחר בים. למעשה, השפל נוצר מפני שהירח מושך את המים בציר האחד והמים יורדים לשפל בציר השני.
מה שקורה הוא שכוח המשיכה של הירח יוצר מתיחה של המים בכדור הארץ, שקרובים אל הירח. גם המים בצד הנגדי גואים. למעשה גם כדור הארץ עצמו נמתח כך, בשל כוח המשיכה של הירח, אבל זה כמעט ולא מורגש.
אז בשני הצדדים הנגדיים המים גואים. הבה נדמיין שכדור הארץ הוא שעון, אז בשעה 12 ו-6 המים גואים. בשני הצדדים האחרים, בשעות 3 ו-9, הגאות חלשה, כי הירח רחוק מהם. לכן המים נמשכים משם אל אזורי הגאות (12 ו-6) והמים בהם יורדים לשפל.
כמו הגאות ההפוכה ממנו, השפל מתרחש בכל ים, אבל הוא נראה היטב בעיקר בחופים של האוקיינוסים, ובעיקר בחופים הסלעיים. הפרשי הגבהים בין גאות לשפל הם בין מטר לשניים. בחופי האוקיינוסים הם יכולים להגיע במקרים קיצוניים לכדי 8-6 מטרים. יש טענות שבאוקיינוסים ממש גדולים יכולים הפרשי הגובה הללו להגיע אפילו ל-20 מטרים במקומות מסוימים!
כמו הגאות, גם השפל מגיע במחזוריות קבועה. מחזורי הגאות והשפל מתרחשים פעמיים ביום, או ליתר דיוק פעמיים ב-25 שעות. מה שמשפיע על כך הוא השילוב בין סיבוב כדור הארץ סביב עצמו למסלולו של הירח סביב כדור הארץ.
אגב, הגאות והשפל חזקים יותר באביב ובסתיו. הגורם לכך הוא השמש, שבנקודת השוויון שבאביב ובסתיו, נמצאת בדיוק מעל קו המשווה. זה מביא לכך שכוח הכבידה והכוחות הצנטריפוגליים פועלים בכיוון אחד והשפעתם מתחזקת הדדית. לכן הגאות והשפל חזקים יותר באביב ובסתיו.
הנה הסבר מדעי לתופעת השפל והגאות (מתורגם):
https://youtu.be/KlWpFLfLFBI
קטע מסרטון אנימציה שמציג כיצד משפיע הירח, בכוח המשיכה שלו, לתופעת הגאות והשפל בכדור הארץ:
http://youtu.be/-mBvBdGTkR8
מבט ארוך שעות על מפרץ פאנדי שבקנדה, בו הגאות הופכת לשפל:
https://youtu.be/yQnpWyXMyL8
ומה שניתן לראות בים בשעת השפל:
https://youtu.be/L3cc00jX9lk
שמתם לב שבכתבות וסרטונים מתחנת החלל רואים את האסטרונאוטים שנמצאים שם כשהם מרחפים?
האם חשבתם פעם מדוע?
הסיבה היא שבחלל שורר חוסר משקל (Zero gravity) או לפחות מצב בו משקלו של גוף הוא כמעט אפסי (Weightlessness), קרוב מאוד לאפס (Microgravity).
ללא כבידה, או ליתר דיוק ללא כוח הכבידה, כל מה שבחללית מרחף. לכן וכדי שלא ייפגעו כל המכשירים והציוד, או יפגעו באסטרונאוטים, מחברים וקושרים אותם לקירות ולרצפת החללית.
בכדי להכין ולאמן אסטרונאוטים לשהות בחלל, יש לסוכנויות חלל כמו נאס"א מתקנים מיוחדים, דוגמת בריכות ענק, המאפשרות לחקות חוסר משקל על ידי ציפה ניטרלית, כשמסת הגוף, למעשה, משתווה למסה של המים. בכך מאפשרים מתקנים כאלו לאמן את האסטרונאוטים בחיים ובתפקוד במצבים של חוסר משקל או משקל זעיר.
האמת היא שבחלליות האסטרונאוטים בעצם נופלים, ממש נופלים, רק שהמהירות הגבוהה של החללית שומרת אותם באוויר. לכן, יש גם מטוסי אימון כאלו. במהלך טיסה במטוסי האימון הללו מבוטל כוח הכבידה, כשהטייסים מכוונים את המטוס להיות במשך 25 שניות כל פעם בנפילה חופשית בוואקום. זה מסייע לאמן את הנוסעים בחוסר משקל בהכנה לתנאים בחללית.
אגב, החיים בחוסר משקל פוגעים עד מונעים את ההתחדשות של השרירים והעצמות, מה שהופך את השהייה הארוכה בחלל למסוכנת או לפחות מזיקה, לפי אורך השהייה בחוסר משקל.
הנה הסיבה לריחוף של האסטרונאוטים בחלל:
https://youtu.be/iQOHRKKNNLQ
הבעיה בחיים בחלל עם חוסר משקל (מתורגם):
https://youtu.be/upp9-w6GPhU
הסבר נוסף לחוסר המשקל בחלל:
https://youtu.be/d57C2drB_wc
ותרגול חוסר הכבידה שמתרגלים האסטרונאוטים עוד באימונים, בתאי ריחוף ללא כוח כבידה:
https://youtu.be/IMIPTtvAuUU
אנרגיה פוטנציאלית היא אנרגיה שאצורה בגוף שכוח הפועל עליו, מיקומו או המצב שלו הקנו לו אנרגיה.
דוגמאות? - אם נחזיק חפץ באוויר הוא יהיה בעל אנרגיה פוטנציאלית, בזכות מיקומו באוויר, מעל לקרקע. אנרגיה פוטנציאלית כזו נובעת מכוח הכבידה של כדור-הארץ.
גם חץ שנורה מקשת הוא דוגמה, שכן הוא מממש את האנרגיה הפוטנציאלית שלו, שנובעת ממתיחת הקשת על ידי האדם שאוחז בה.
עוד דוגמה היא האנרגיה הגרעינית. זוהי אנרגיה פוטנציאלית שאגורה בחלקיקי גרעין האטום ורק שחרור שלה יביא לאפקט של אנרגיה חזקה זו - בהפקת חשמל, פיצוץ גרעיני, הנעת חלליות ועוד. היתוך גרעיני וביקוע גרעיני הן דרכים לשחרור האנרגיה הפוטנציאלית מהאטום.
הנה סרטון שמסביר בפשטות מהי אנרגיה פוטנציאלית:
http://youtu.be/U7qXXDF2cTM
היום אוגרים אנרגיה פוטנציאלית ההופכת לחשמל ירוק ונקי (עברית):
https://youtu.be/GdqXYCUY5_I
ומה שקורה כשהאנרגיה הפוטנציאלית הפכה לאנרגיה קינטית - אנרגיה של תנועה:
http://youtu.be/ASZv3tIK56k
כשכדור הארץ מסתובב פועלים עלינו כוחות שונים. הכוח שזורק אותנו החוצה בסיבוב כדור הארץ (Earth's rotation) נקרא "כוח צנטריפוגלי". אבל בניגוד לקרוסלה שבה אנחנו מרגישים את הכוח הזה מאד, בגלל עוצמת ומהירות הסיבובים של הקרוסלה, בכדור הארץ הוא מורגש הרבה פחות ואנו חשים יותר את כוח הכבידה של כדור הארץ.
כוח הכבידה, או כוח המשיכה של כדור הארץ חזק הרבה יותר מהכוח הצנטריפוגלי שלו ולכן איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ מתחת לרגלינו.
כך איננו מרגישים את סיבוב כדור הארץ:
http://youtu.be/BXfTyAaIAm8
הנה הסבר קצר על אי תחושת סיבוב כדור הארץ:
http://youtu.be/iKnVNb2yUUU?t=50s
כללית, אנו נעים ממש עכשיו במהירות של 800 קילומטרים בשניה:
http://youtu.be/r3p3K06dth4
וגם זה יחסי... (מתורגם):
http://youtu.be/wIzvfki5ozU
כל נהר זורם לים כי המים נמשכים למקומות הנמוכים, בשל כוח הכבידה. למעשה, הנהר כמעט תמיד יוביל אל ים או אגם ותמיד הם יהיו נמוכים ממנו. במקרים שלא - הוא יתחבר לנהר אחר או לעמק או אגם נמוך ממנו.
כך הנהרות זורמים אל הים ובמקרה של הפרשי גובה גדולים הם יוצרים בדרכם מפלים. בנהר יהיו לא פעם גם פיצולים ופיתולים, שנגרמים בשל מחסומים והפרעות למסלול הישיר של המים.
מערכת הנהר כוללת תמיד את האפיק הראשי של הנהר, זה שאליו מתנקזים היובלים שמקורם באזורים ההרריים. ביובלים נאספים ומתרכזים המים שנובעים ממעיינות או ממי הגשמים והשלגים המפשירים, מה שנקרא "מי הנגר העילי".
מי נגר מקורם הוא במשקעים כמו גשם, שלג וברד, כמו גם מקרחונים מתמוססים. כשהקרקע רוויה במים רבים, מי הנגר הם המים שיזרמו על פני האדמה, כיוון שיש כה הרבה מים עד שהם לא נספגים ולא מחלחלים אל הקרקע. במקום זאת, הם זורמים בנחלים, בנהרות וביובלים שמתחברים אליהם.
ההבדל בין נחלים ונהרות הוא בממדים שלהם. הנהר תמיד ארוך מהנחל, כשכמות המים הזורמת בו גדולה משמעותית מזו הזורמת בנחל.
הנה דרכו של הנהר אל הים:
https://youtu.be/XJ_FNS8Z_ek
דרכם של המים בנהר:
https://youtu.be/Sv16XOnNKeU
עוד מדרכי הנהר מההרים ועד הים:
https://youtu.be/wi0fT3TCIGs
מטייל בעקבות מקורות נהר ומשם אל הים:
https://youtu.be/h-gJlWAnThM
ובדרך אל הים נהרות מתעקלים כדי לגבור על מחסומים בדרך:
https://youtu.be/8a3r-cG8Wic
למה דברים הקשורים למרכז מתרוממים בתנועה סיבובית?
העניין של התרוממות המושבים הקשורים אל המרכז קשורה בתנועה הסיבובית.
כי כל מה שמסתובב סביב ציר כלשהו ונמשך החוצה מהמרכז, ככל שהכוח שמסובב אותו חזק מספיק, או האנרגיה הסיבובית שלו חזקה, ולכן היא גוברת על כוחות אחרים, אפילו על כוח המשיכה, זה שמושך כל דבר בעל משקל אל הקרקע.
וכך, כשמסובבים במהירות על האצבע, חוט עם חפץ שקשור אליו, או כשעולים על קרוסלת הלונה פארק, זו שמסתובבת עם המושבים התלויים עליה - ככל שהמהירות של הדברים עולה, נוצרת בשני המקרים הללו אנרגיה סיבובית כה חזקה, עד שהיא מסוגלת להתגבר על כוח הכבידה, כוח שרבים קוראים לו "כוח המשיכה" ושמושך אותנו תמיד למטה, אל הקרקע.
ואם תגבר האנרגיה הסיבובית של הקרוסלה בלונה פארק, מתחילים המושבים הקשורים אליה להתרומם. כי הסיבוב המהיר יחסית שלה, גורם להם להימשך החוצה מהמרכז. ואז, ככל שהמהירות גדלה והאנרגיה הסיבובית הזו ממש חזקה, הם גם מתרוממים, כי הכוח הסיבובי של הקרוסלה הופך חזק מכוח הכבידה.
הגורם לכך נקרא "הכוח הצֶנְטְרִיפוּגָלִי", שמאפשר לנו לסובב דלי מלא במים במהירות, מבלי שהמים יפלו. כלומר כוח המשיכה של כדור הארץ מאבד את השפעתו על המים שבדלי, בשל הכוח הצנטריפוגלי החזק יותר.
אגב, אפשר להסיק מזה שככל שהמושבים במתקן הלונה פארק מתרוממים גבוה יותר, פירושו של דבר הוא ש... נכון, המתקן מסתובב מהר יותר.
ההתרוממות מהמרכז נובעת מהתגברות הכוחות, במקרה הזה של הכוח הצנטריפוגלי (עברית):
http://youtu.be/Fc1J97DUqRo?t=20s
בקיר המוות מאפשר כוח ההתמדה לאופנוע או למטבע להמשיך ולנוע ולא ליפול למרכז (עברית):
http://youtu.be/ZgVjjG182-Q?t=9s
גם תחנת החלל הבינלאומית שחגה סביב כדור הארץ לא נופלת או נעלמת בזכות כוח שמתאזן עם כוח הכבידה (עברית):
https://youtu.be/LyQ-iTHjI-8
העניין של התרוממות המושבים הקשורים אל המרכז קשורה בתנועה הסיבובית.
כי כל מה שמסתובב סביב ציר כלשהו ונמשך החוצה מהמרכז, ככל שהכוח שמסובב אותו חזק מספיק, או האנרגיה הסיבובית שלו חזקה, ולכן היא גוברת על כוחות אחרים, אפילו על כוח המשיכה, זה שמושך כל דבר בעל משקל אל הקרקע.
וכך, כשמסובבים במהירות על האצבע, חוט עם חפץ שקשור אליו, או כשעולים על קרוסלת הלונה פארק, זו שמסתובבת עם המושבים התלויים עליה - ככל שהמהירות של הדברים עולה, נוצרת בשני המקרים הללו אנרגיה סיבובית כה חזקה, עד שהיא מסוגלת להתגבר על כוח הכבידה, כוח שרבים קוראים לו "כוח המשיכה" ושמושך אותנו תמיד למטה, אל הקרקע.
ואם תגבר האנרגיה הסיבובית של הקרוסלה בלונה פארק, מתחילים המושבים הקשורים אליה להתרומם. כי הסיבוב המהיר יחסית שלה, גורם להם להימשך החוצה מהמרכז. ואז, ככל שהמהירות גדלה והאנרגיה הסיבובית הזו ממש חזקה, הם גם מתרוממים, כי הכוח הסיבובי של הקרוסלה הופך חזק מכוח הכבידה.
הגורם לכך נקרא "הכוח הצֶנְטְרִיפוּגָלִי", שמאפשר לנו לסובב דלי מלא במים במהירות, מבלי שהמים יפלו. כלומר כוח המשיכה של כדור הארץ מאבד את השפעתו על המים שבדלי, בשל הכוח הצנטריפוגלי החזק יותר.
אגב, אפשר להסיק מזה שככל שהמושבים במתקן הלונה פארק מתרוממים גבוה יותר, פירושו של דבר הוא ש... נכון, המתקן מסתובב מהר יותר.
ההתרוממות מהמרכז נובעת מהתגברות הכוחות, במקרה הזה של הכוח הצנטריפוגלי (עברית):
http://youtu.be/Fc1J97DUqRo?t=20s
בקיר המוות מאפשר כוח ההתמדה לאופנוע או למטבע להמשיך ולנוע ולא ליפול למרכז (עברית):
http://youtu.be/ZgVjjG182-Q?t=9s
גם תחנת החלל הבינלאומית שחגה סביב כדור הארץ לא נופלת או נעלמת בזכות כוח שמתאזן עם כוח הכבידה (עברית):
https://youtu.be/LyQ-iTHjI-8
איך חלליות עוזבות את האטמוספירה?
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
למה חורים שחורים מושכים אליהם הכל?
חורים שחורים הם מעין כוכבים אפלים שמושכים אליהם הכל. חור שחור הוא סוג של כוכב אפל, שנובע מכוכב שקרס. לחור שחור כוח כבידה עצום.
ג'ון מיטשל גילה במאה ה-18 שיש כוכבים שסובבים סביב שום דבר. השום דבר הזה הוא כוכב אפל הנקרא "חור שחור". החור השחור הוא כה גדול וחזק ובעל מסה אדירה, שיש לו כוח כבידה עצום. כוח כבידה כזה, של מיליוני ג'י (כוח הכבידה של כדור הארץ הוא בן ג'י אחד בלבד) הוא כה עצום שהוא בולע גם קרני אור. לכן הוא אפל ושחור.
מכיוון שאין גוף חומרי שמהירותו תעלה על מהירות האור, בולע חור שחור לא רק אור, אלא כל דבר שיתקרב אליו וילכד בכוח הכבידה שלו.
הנה החור השחור בולע הכל, כולל אור וכוכבים אחרים:
https://youtu.be/YG3N0T0JKB4
העניין הזה יצר גם פרדוקס מרתק (מתורגם):
https://youtu.be/r5Pcqkhmp_0
תסריט אימה של חור שחור שייכנס למערכת השמש שלנו. אל תתרגשו, זה לא יקרה בדורות הקרובים:
https://youtu.be/9Q9lnNcAX6c
וסרט תיעודי על הדרך שבה נוצרים חורים שחורים:
https://youtu.be/7h_mB0WW0jM?long=yes
חורים שחורים הם מעין כוכבים אפלים שמושכים אליהם הכל. חור שחור הוא סוג של כוכב אפל, שנובע מכוכב שקרס. לחור שחור כוח כבידה עצום.
ג'ון מיטשל גילה במאה ה-18 שיש כוכבים שסובבים סביב שום דבר. השום דבר הזה הוא כוכב אפל הנקרא "חור שחור". החור השחור הוא כה גדול וחזק ובעל מסה אדירה, שיש לו כוח כבידה עצום. כוח כבידה כזה, של מיליוני ג'י (כוח הכבידה של כדור הארץ הוא בן ג'י אחד בלבד) הוא כה עצום שהוא בולע גם קרני אור. לכן הוא אפל ושחור.
מכיוון שאין גוף חומרי שמהירותו תעלה על מהירות האור, בולע חור שחור לא רק אור, אלא כל דבר שיתקרב אליו וילכד בכוח הכבידה שלו.
הנה החור השחור בולע הכל, כולל אור וכוכבים אחרים:
https://youtu.be/YG3N0T0JKB4
העניין הזה יצר גם פרדוקס מרתק (מתורגם):
https://youtu.be/r5Pcqkhmp_0
תסריט אימה של חור שחור שייכנס למערכת השמש שלנו. אל תתרגשו, זה לא יקרה בדורות הקרובים:
https://youtu.be/9Q9lnNcAX6c
וסרט תיעודי על הדרך שבה נוצרים חורים שחורים:
https://youtu.be/7h_mB0WW0jM?long=yes
איך לוויינים מקיפים את כדור הארץ?
הסיבה שלוויינים מקיפים את הכוכב היא שהם נופלים.
כן, לוויינים (גם הירח הוא לוויין) נוטים להקיף גוף בעל מסה גדולה כמו כוכב בשל כוח הכבידה בגלל שהם למעשה נופלים.
כן, הלווין או הירח "נופלים” כל הזמן אל כדור הארץ. אך אם יש להם גם מהירות אופקית, הרי שבשילוב עם כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל עליהם, הם נוטים "להמשיך וליפול” עוד ועוד, מה שאומר שהם ממשיכים להסתובב סביב כדור הארץ. קוראים לזה "טיסת חלל מסלולית".
אבל מה סוד המהירות האופקית של הלווין?
כדי ליצור את המהירות האופקית של לוויינים מלאכותיים ולהכניסם לטיסה מסלולית כזו, מסביב לגרם שמימי, יש להאיץ את הרקטה, טיל או החללית שמעלים את הלוויין לחלל, למהירות של כ-28,000 קילומטרים לשעה, או כ-7.8 קילומטרים לשנייה.
אז כך בדיוק חגים סביב כדור הארץ לוויינים וגופים אחרים שאמורים להקיף את כדור הארץ, כמו תחנות חלל למשל. הם מועלים לחלל ועוזבים את האטמוספרה במהירות מילוט, באמצעות רקטות האצה. לאחר שעזבו את האטמוספרה, הלוויינים נפרדים מהרקטות או חלליות ההאצה ומוכנסים למסלול מעגלי, בו הם נעים סביב כדור הארץ ללא הפסקה. הם נעים במהירות שממשיכה את מהירות ההאצה שבה הם עזבו את כדור הארץ, במרחק קבוע ממנו.
הם לא נופלים ולא מתרחקים. הכוחות הפיזיקליים עושים את העבודה. כוח הכבידה מונע התרחקות מכדור הארץ והמומנטום, המהירות שצברו בהאצה מונעת נפילה אל כדור הארץ.
הנה ההסבר להקפת כדור הארץ על ידי הלוויינים (מתורגם):
http://youtu.be/tAUXIEr-VzM?t=12s
והלווין "ונוס" כשהוא נפרד מהמשגר שלו ומתחיל לחוג סביב כדור הארץ:
https://youtu.be/RycSOeVun9A
הסיבה שלוויינים מקיפים את הכוכב היא שהם נופלים.
כן, לוויינים (גם הירח הוא לוויין) נוטים להקיף גוף בעל מסה גדולה כמו כוכב בשל כוח הכבידה בגלל שהם למעשה נופלים.
כן, הלווין או הירח "נופלים” כל הזמן אל כדור הארץ. אך אם יש להם גם מהירות אופקית, הרי שבשילוב עם כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל עליהם, הם נוטים "להמשיך וליפול” עוד ועוד, מה שאומר שהם ממשיכים להסתובב סביב כדור הארץ. קוראים לזה "טיסת חלל מסלולית".
אבל מה סוד המהירות האופקית של הלווין?
כדי ליצור את המהירות האופקית של לוויינים מלאכותיים ולהכניסם לטיסה מסלולית כזו, מסביב לגרם שמימי, יש להאיץ את הרקטה, טיל או החללית שמעלים את הלוויין לחלל, למהירות של כ-28,000 קילומטרים לשעה, או כ-7.8 קילומטרים לשנייה.
אז כך בדיוק חגים סביב כדור הארץ לוויינים וגופים אחרים שאמורים להקיף את כדור הארץ, כמו תחנות חלל למשל. הם מועלים לחלל ועוזבים את האטמוספרה במהירות מילוט, באמצעות רקטות האצה. לאחר שעזבו את האטמוספרה, הלוויינים נפרדים מהרקטות או חלליות ההאצה ומוכנסים למסלול מעגלי, בו הם נעים סביב כדור הארץ ללא הפסקה. הם נעים במהירות שממשיכה את מהירות ההאצה שבה הם עזבו את כדור הארץ, במרחק קבוע ממנו.
הם לא נופלים ולא מתרחקים. הכוחות הפיזיקליים עושים את העבודה. כוח הכבידה מונע התרחקות מכדור הארץ והמומנטום, המהירות שצברו בהאצה מונעת נפילה אל כדור הארץ.
הנה ההסבר להקפת כדור הארץ על ידי הלוויינים (מתורגם):
http://youtu.be/tAUXIEr-VzM?t=12s
והלווין "ונוס" כשהוא נפרד מהמשגר שלו ומתחיל לחוג סביב כדור הארץ:
https://youtu.be/RycSOeVun9A
איך רקטות טסות?
הרקטה (Rocket) היא מעין גליל שמשוגר, בעזרת משגר רקטות, למרחקים קצרים של עד 250 מטרים. הרקטה משוגרת ומונעת בעזרת מנוע רקטי שנמצא בחלקה האחורי של הרקטה ודוחף אותה קדימה. בניגוד לטיל, שהוא מיועד גם למרחקים אדירים, פגיעות הרקטה אינן מדויקות והיא אינה מצויידת במערכת הנחיה, שמאפשרת לכוון אותה למטרה נקודתית. לכן נוהגים לשגר רקטות רבות בבת אחת לעבר המטרה ובכך להגדיל את הסיכוי לפגיעה.
המנוע הרקטי הוא שמבדיל את הרקטה מהפגז למשל. שניהם אמנם נורים ונעים בזכות כוח הדחף, אך בעוד שבפגז פועל הכוח רק כשהוא נמצא בקנה המשגר שלו (התותח), והוא נע בזכות המהירות הראשונית שפיתח, ברקטה פועל כוח הדחף גם לאחר השיגור, בשלב הראשון של התעופה שלה.
הנה ההיסטוריה של הרקטות בסקירה על אלה של החמאס (עברית):
https://youtu.be/hWkG1ntGkJw
סרטון שצולם מתוך טיל שממריא אל החלל:
https://youtu.be/zyq5eN9C4Cc
סוללות טילים יורות בצבא הרוסי (הילוך מהיר):
https://youtu.be/St1lbeBkTkc
אם תרצו לעשות ניסוי - כך בונים רקטה קטנה (עברית):
https://youtu.be/crUuk7qF5_U
וכך נשלחות וחוזרות מהחלל רקטות מודרניות לשימוש חוזר שמשגרות לחלל לוויין וחוזרות לכדור הארץ:
http://youtu.be/tfXa-zItqjU
הרקטה (Rocket) היא מעין גליל שמשוגר, בעזרת משגר רקטות, למרחקים קצרים של עד 250 מטרים. הרקטה משוגרת ומונעת בעזרת מנוע רקטי שנמצא בחלקה האחורי של הרקטה ודוחף אותה קדימה. בניגוד לטיל, שהוא מיועד גם למרחקים אדירים, פגיעות הרקטה אינן מדויקות והיא אינה מצויידת במערכת הנחיה, שמאפשרת לכוון אותה למטרה נקודתית. לכן נוהגים לשגר רקטות רבות בבת אחת לעבר המטרה ובכך להגדיל את הסיכוי לפגיעה.
המנוע הרקטי הוא שמבדיל את הרקטה מהפגז למשל. שניהם אמנם נורים ונעים בזכות כוח הדחף, אך בעוד שבפגז פועל הכוח רק כשהוא נמצא בקנה המשגר שלו (התותח), והוא נע בזכות המהירות הראשונית שפיתח, ברקטה פועל כוח הדחף גם לאחר השיגור, בשלב הראשון של התעופה שלה.
הנה ההיסטוריה של הרקטות בסקירה על אלה של החמאס (עברית):
https://youtu.be/hWkG1ntGkJw
סרטון שצולם מתוך טיל שממריא אל החלל:
https://youtu.be/zyq5eN9C4Cc
סוללות טילים יורות בצבא הרוסי (הילוך מהיר):
https://youtu.be/St1lbeBkTkc
אם תרצו לעשות ניסוי - כך בונים רקטה קטנה (עברית):
https://youtu.be/crUuk7qF5_U
וכך נשלחות וחוזרות מהחלל רקטות מודרניות לשימוש חוזר שמשגרות לחלל לוויין וחוזרות לכדור הארץ:
http://youtu.be/tfXa-zItqjU
למה צריך טילים כדי להוציא לוויינים לחלל?
ללוויינים אין יכולת לפתח מהירות גבוהה מספיק כדי לצאת מגבולות האטמוספירה. הם זקוקים למהירות מילוט מספקת, כזו שתייצר כוח שמתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
בקיצור, הם זקוקים למשגר. אמצעי שישגר אותם אל מחוץ לאטמוספרה.
מהירות המילוט (Escape Velocity) היא המהירות הנדרשת לגוף כלשהו כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של גרם שמימי, במקרה שלנו מכוח המשיכה של כדור הארץ.
לכן דרושות רקטות או טילים בעלי מהירות גבוהה מאוד, בכדי שניתן יהיה להוציא את הלוויינים אל מחוץ לאטמוספרה. מהירות המילוט הדרושה לשם כך היא, החזיקו חזק, 40,270 קילומטרים לשעה.
המהירות שמגיעים אליה כיום, בכדי לעזוב את האטמוספרה, היא בסביבות 11 קילומטרים בשנייה.
הנה הסבר של מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
המחשה ויזואלית לעניין הזה:
https://youtu.be/b9Dj-5LUYlo
טיל שיוצר את מהירות המילוט הדרושה כדי להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ:
https://youtu.be/th-NhrpSm40
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
והסבר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
ללוויינים אין יכולת לפתח מהירות גבוהה מספיק כדי לצאת מגבולות האטמוספירה. הם זקוקים למהירות מילוט מספקת, כזו שתייצר כוח שמתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
בקיצור, הם זקוקים למשגר. אמצעי שישגר אותם אל מחוץ לאטמוספרה.
מהירות המילוט (Escape Velocity) היא המהירות הנדרשת לגוף כלשהו כדי שיוכל להשתחרר משדה הכבידה של גרם שמימי, במקרה שלנו מכוח המשיכה של כדור הארץ.
לכן דרושות רקטות או טילים בעלי מהירות גבוהה מאוד, בכדי שניתן יהיה להוציא את הלוויינים אל מחוץ לאטמוספרה. מהירות המילוט הדרושה לשם כך היא, החזיקו חזק, 40,270 קילומטרים לשעה.
המהירות שמגיעים אליה כיום, בכדי לעזוב את האטמוספרה, היא בסביבות 11 קילומטרים בשנייה.
הנה הסבר של מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
המחשה ויזואלית לעניין הזה:
https://youtu.be/b9Dj-5LUYlo
טיל שיוצר את מהירות המילוט הדרושה כדי להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ:
https://youtu.be/th-NhrpSm40
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
והסבר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
מהו מפל?
מפל (Waterfall) הוא מקום שבו נופלים מי הנהר מגובה רב, אל המשך הנחל הנמוך מאד, בדרך אל הים.
כוח הכבידה הוא שמושך את המים למקום הנמוך ביותר שאליו ניתן לזרום.
מרבית המפלים נוצרים בזכות שינויים באופי המסלע, במקומות שבהם עובר הנהר מסלע קשה למקום עם סלע רך יותר, שובר אותו וצונח למטה אל שכבת הסלע הבאה. לפעמים נוצר מפל המים בשברים טקטוניים על פני האדמה.
יש בעולם כ-3500 מפלים. חלק מהם הם מפלים גדולים מאד, כמו מפלי ויקטוריה שבאפריקה. מפלי איגואסו שבמשולש הגבולות ארגנטינה-ברזיל-פרגוואי נחשבים גם הם מהגדולים והרחבים בעולם ואחד מפלאי הטבע.
בצפון אמריקה ידועים מאוד מפלי הניאגרה המרשימים ומפורסם אולי פחות אבל מדהים במיוחד הוא מפל אנחל שבוונצואלה, דרום אמריקה והוא המפל הגבוה ביותר בעולם.
בזכות היופי וההוד של המפלים, המין האנושי מנצל אותם בכל העולם - כאטרקציות תיירות ונופש. אך מפל ניכר גם בכוח המים שנופלים בו. לפיכך מנוצל גם כוח המים במפלים הללו, שמאפשר להניע טורבינות המייצרות חשמל. אנרגיית הזרימה האדירה של מימי הנהר מייצרת כמויות אדירות של חשמל ירוק וטוב לסביבה.
במדינת ישראל, הדלה במים ובנהרות, המפלים קטנים מאד ומרשימים הרבה פחות מאלו שבסביבות עם משקעים רבים ונהרות שוצפי-מים, אבל עדיין יש לנו כמה מפלים נחמדים משלנו.
הכירו מפלים מדהימים בעולם בתגית "מפלים".
כך נראה מפל שיורד למטה, במקרה הזה מפל סער בישראל:
https://youtu.be/OipsrbGYUek
מפלי הניאגרה המפורסמים שבין ארצות הברית וקנדה:
https://youtu.be/oD9uWNETgzo
מפל עצום במבט מגשר זכוכית שקוף:
https://youtu.be/TRr7USCILx4
וכמה מפלים גדולים באיסלנד:
http://youtu.be/3FstJCdqmIY
מפל (Waterfall) הוא מקום שבו נופלים מי הנהר מגובה רב, אל המשך הנחל הנמוך מאד, בדרך אל הים.
כוח הכבידה הוא שמושך את המים למקום הנמוך ביותר שאליו ניתן לזרום.
מרבית המפלים נוצרים בזכות שינויים באופי המסלע, במקומות שבהם עובר הנהר מסלע קשה למקום עם סלע רך יותר, שובר אותו וצונח למטה אל שכבת הסלע הבאה. לפעמים נוצר מפל המים בשברים טקטוניים על פני האדמה.
יש בעולם כ-3500 מפלים. חלק מהם הם מפלים גדולים מאד, כמו מפלי ויקטוריה שבאפריקה. מפלי איגואסו שבמשולש הגבולות ארגנטינה-ברזיל-פרגוואי נחשבים גם הם מהגדולים והרחבים בעולם ואחד מפלאי הטבע.
בצפון אמריקה ידועים מאוד מפלי הניאגרה המרשימים ומפורסם אולי פחות אבל מדהים במיוחד הוא מפל אנחל שבוונצואלה, דרום אמריקה והוא המפל הגבוה ביותר בעולם.
בזכות היופי וההוד של המפלים, המין האנושי מנצל אותם בכל העולם - כאטרקציות תיירות ונופש. אך מפל ניכר גם בכוח המים שנופלים בו. לפיכך מנוצל גם כוח המים במפלים הללו, שמאפשר להניע טורבינות המייצרות חשמל. אנרגיית הזרימה האדירה של מימי הנהר מייצרת כמויות אדירות של חשמל ירוק וטוב לסביבה.
במדינת ישראל, הדלה במים ובנהרות, המפלים קטנים מאד ומרשימים הרבה פחות מאלו שבסביבות עם משקעים רבים ונהרות שוצפי-מים, אבל עדיין יש לנו כמה מפלים נחמדים משלנו.
הכירו מפלים מדהימים בעולם בתגית "מפלים".
כך נראה מפל שיורד למטה, במקרה הזה מפל סער בישראל:
https://youtu.be/OipsrbGYUek
מפלי הניאגרה המפורסמים שבין ארצות הברית וקנדה:
https://youtu.be/oD9uWNETgzo
מפל עצום במבט מגשר זכוכית שקוף:
https://youtu.be/TRr7USCILx4
וכמה מפלים גדולים באיסלנד:
http://youtu.be/3FstJCdqmIY
כיצד נוסעות חלליות בהאצת כבידה?
האצת כבידה או 'מקלעת כבידתית' היא שיטה שהמציאו מהנדסי החלליות כדי לאפשר להן לנסוע למרחקים עצומים בחלל במינימום שימוש בדלק. היות שהחלליות לא יכולות לשאת את כמויות הדלק הענקיות הנדרשות למסעות ארוכים בחלל, מנצלים מתכנני המסעות את כוח הכבידה של כוכבי הלכת כדי לשנות את כיוונן או להאיץ אותן.
על פי השיטה של האצת הכבידה מפנים את החללית לקרבתו של כוכב לכת ועושים שימוש בכוח הכבידה שלו, מה שקוראים בשפה עממית "כוח המשיכה" שלו, משנה את מסלולה של החללית או מגדילה את מהירותה, מבלי שמשתמשים לשם כך בדלק.
הגשושית ג'ונו משתמשת במקלעת כבידתית במסעה אל כוכב צדק:
http://youtu.be/kZS4UsOHmLE
כך "נורית" חללית באמצעות המקלעת הכבידתית לעבר היעד:
http://youtu.be/ESHn0nl7WlA
המקלעת הכבידתית הביאה את הגשושית רוזטה, במסע של 12 שנה, לשביט שעליו הנחיתה רכב חלל:
http://youtu.be/qa0EjIYnHTE
הנה ב'מסע בין כוכבים':
http://youtu.be/2R9SmRhO-oc
האצת כבידה או 'מקלעת כבידתית' היא שיטה שהמציאו מהנדסי החלליות כדי לאפשר להן לנסוע למרחקים עצומים בחלל במינימום שימוש בדלק. היות שהחלליות לא יכולות לשאת את כמויות הדלק הענקיות הנדרשות למסעות ארוכים בחלל, מנצלים מתכנני המסעות את כוח הכבידה של כוכבי הלכת כדי לשנות את כיוונן או להאיץ אותן.
על פי השיטה של האצת הכבידה מפנים את החללית לקרבתו של כוכב לכת ועושים שימוש בכוח הכבידה שלו, מה שקוראים בשפה עממית "כוח המשיכה" שלו, משנה את מסלולה של החללית או מגדילה את מהירותה, מבלי שמשתמשים לשם כך בדלק.
הגשושית ג'ונו משתמשת במקלעת כבידתית במסעה אל כוכב צדק:
http://youtu.be/kZS4UsOHmLE
כך "נורית" חללית באמצעות המקלעת הכבידתית לעבר היעד:
http://youtu.be/ESHn0nl7WlA
המקלעת הכבידתית הביאה את הגשושית רוזטה, במסע של 12 שנה, לשביט שעליו הנחיתה רכב חלל:
http://youtu.be/qa0EjIYnHTE
הנה ב'מסע בין כוכבים':
http://youtu.be/2R9SmRhO-oc
