שבשבת היא מד רוח. זהו מתקן שמצביע על כיוון הרוח ועוצמתה. מבנה השבשבת גורם לה לשנות את כיוונה בהתאם לכיוון הרוח. באמצעות החץ שלה ניתן לדעת את כיוונה של הרוח במבט אחד.

השבשבת מוצבת לרוב במקום מוגבה, כמו גג של בניין או עמוד גבוה. במקרים רבים מעוצבת השבשבת בצורה של תרנגול או חץ, אם כי ברחבי העולם מוצבות על בניינים שבשבות בצורות שונות.

לעיתים קרובות מכנים שבשבת גם את 'גלגלי הרוח', שהם מעין טורבינת-רוח עשויה ניר או פלסטיק, אך טורבינת רוח אינה מכשיר מדידה אלא משמשת לקישוט ושעשוע בלבד.


הנה שבשבות להצגת כיוון הרוח:

https://youtu.be/Xmzj6QSbE7s


בניית שבשבת מהירה וקלה:

https://youtu.be/xHKM_exlEto


שבשבת לקטנטנים (עברית):

https://youtu.be/BGHoscu3QhA


רוצים לבנות שבשבת בעצמכם? - הנה (עברית):

https://youtu.be/agZwnnZK9UE


ועוד שבשבות:

https://youtu.be/-rQc4uYnBe8

שושנת הרוחות היא תרשים שמראה את כיווני רוחות השמיים: צפון, דרום, מזרח ומערב. גם כיווני הביניים מופיעים בשרטוט: צפון-מזרח, דרום-מזרח, דרום-מערב, וצפון-מערב.

על שושנת הרוחות מבוסס המצפן המוכר ליורדי ים, הנווטים והמטיילים. התנ"ך לא מזכיר את שושנת הרוחות, אך מופיעים בו שמות הכיוונים, כמו ימה (מערב), קדמה (מזרח), נגבה (דרום) וצפון (צפון).


הנה סרטון של אמן רחוב המצייר את שושנת הרוחות:

http://youtu.be/7995BGv4Bj0

האם רציתם פעם להבין כיצד אפשר לראות דרך מראה מה קורה מאחריה? וכיצד מצד אחד רואים את הצד האחר ובצד השני לא?

את המראה המיוחדת הזו מכנים לא פעם מראה חד-כיוונית (One-way mirror). מראות כאלה ניתן למצוא לא פעם בחדרי חקירות של המשטרה. היושבים בחדר החקירות שבצידה האחד לא יכולים לראות את הצופים בהם, בעוד שהצופים יכולים לראותם ללא בעיות. גם מסדרי זיהוי מתבצעים לא פעם דרך מראות כאלה, כדי שהחשודים לא יראו מי העדים שצופים בהם ומזהים אותם.

אבל השם המקצועי של המראה המיוחדת הזו הוא "מראה מוכספת למחצה". בניגוד למראה רגילה שבה ציפוי המתכת משקף את כל האור, ציפוי המתכת של המראה הזו הוא חצי שקוף. כלומר, חצי מהאור הפוגע בו מוחזר, כמו בכל מראה, בעוד שהחצי השני של קרני האור, עובר דרכו. לכן המראה הזו היא בעצם חצי מראה וחצי חלון.

אבל עוד מרכיב חשוב שבהסבר לראיה החד-צדדית שהמראות הללו מאפשרות הם הפרשי עוצמות האור שבשני החללים. בעוד שהאור בחדר החקירות הוא מלא, בחדר שבו נמצאים הצופים בו, צריכה עוצמת האור להיות חלשה מאד ואפילו חשוכה. מכאן שעוצמת האור החזקה שבחדר החקירות יוצרת מראה מושלמת למתבונן בה מתוכו וכך הוא אינו יכול להבחין באנשים שצופים בו מהחדר השני, החשוך יחסית. זה יכול, אגב, לקרות גם במשקפי שמש, או בחלון רגיל. זה יקרה כשאתם נמצאים בצד המואר ולא רואים דרכו דבר.

בצורה כזו מה שרואים משני הצדדים הוא זהה - מעט מאד ממה שקורה בחדר החשוך שמוסתר לחלוטין על-ידי התמונה החזקה של המתרחש בחדר החקירות המואר.


הנה המראה החד-כיוונית בקולנוע:

https://youtu.be/fkHlhiG0h70


כך פועלות מראות חד-כיווניות:

https://youtu.be/4kKL32opewI


הסבר נוסף:

https://youtu.be/XKuF1eT1Cqc


ובמשטרה משתמשים במראות חד-כיווניות כדי לאפשר זיהוי של חשודים מבלי שהם עצמם יראו מי מעיד נגדם (עברית):

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=8m55s&end=9m29s

מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה.

איך מכ"ם עובד?

מכ"ם משדר גלי רדיו מסביב. גלי הרדיו פוגעים בעצמים בטווח שאליו הוא מכוון וחוזרים לאנטנה שלו. המכ"מ מסוגל לנתח לפי כיוון, זמן ואופי ההחזרים שהוא מזהה מהו כל עצם שהתגלה ולאן הוא מתקדם.

אם לפרט יותר, המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם, כמו כלי טיס, ספינה וכדומה, שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב, בצורת גלי רדיו חוזרים.

כשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים הללו, הוא מזהה את הימצאותו של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של העצמים הללו, וכן לשער את הנפח של כל אחד מהם.

ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.

אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים (כמעט 13 קילומטר). במלחמת העולם השנייה סייעה המערכת המצוינת הזו להגנה על בריטניה, מפני חיל האוויר הגרמני.

המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.

פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות של Radio Detection And Ranging.


הסבר לילדים:

https://youtu.be/0FS_N5-aErE


כך פועל הרדאר:

http://youtu.be/ql2Y-3hOfGY


הסבר נוסף:

https://youtu.be/J5y0XDZFQug


מכ"ם מזג אוויר שמתיישן ולא מוחלף (עברית):

https://youtu.be/H15m84kqusc


הלפיד המעופף עם המכ"מ שהדליקו לו אור (עברית):

https://youtu.be/R1o8-PC0_CI


מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל (מתורגם):

https://youtu.be/ZsBjQllQEVs


הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:

https://youtu.be/3LeKxA9YLsA


וכדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:

https://youtu.be/As0Z5ror0BA

המצפן הוא מכשיר ניווט שמצביע תמיד על הכיוון צפון-דרום. המצפן מתבסס על השדה המגנטי של כדור הארץ, כדי להצביע על הכיוונים ולאפשר לאנשים שמנווטים ביבשה או בים, להגיע ליעד.

באמצעות הצבעה על הקטבים המגנטיים של כדור הארץ (מיקומם קרוב לקטבים הגאוגרפיים) איפשר המצפן בתקופות קדומות ליורדי ים ולספנים להתבסס על הכיוון שנתן להם ולהגיע לחוף היעד, זאת כיוון שבמרחבי האוקיינוסים רק הכיוון איפשר ניווט ואין תכסית אחרת שאיפשרה זאת.

משערים שהשימוש במצפן החל לראשונה בסין. מכתב סיני מהמאה הרביעית לספירה ניתן ללמוד על שימוש במצפן. הסינים מייחסים באופן מסורתי את המצאתו לקיסר הצהוב, אם כי בימי קדם לא פעם השליטים נטו לקבל את האשראי על המצאות ופיתוחים שנוצרו על ידי המומחים שעבדו בשבילם. לקראת סוף ימי הביניים הגיע המצפן למערב, יתכן שעל ידי הסוחרים שפעלו בדרך המשי.

אגב, משהגיע המצפן לאירופה, במאה ה-15, נראה הדיוק שלו כמעשה של השטן. המלחים הנוצרים היו שטופי אמונות טפלות ודעות קדומות. בשל חששם שלמצפן יש כוחות שטניים, נהגו רבי החובלים לנעול את המצפנים בתאיהם שבאניות, כדי שהמלחים לא יפגעו בהם..


הנה סרטון מצגת ארוך ודי מקיף בעברית על המצפן:

http://youtu.be/ZYZ7E4-kBP4


וגם מצפן יכול להתקלקל וזה יכול להיות חמור בניווט הישרדות. הנה דוגמה לבדיקת מצפן שחשוד כמזייף:

http://youtu.be/iBssANwQfqg