הבורג המעופף של דה-וינצ'י

מבוא:  רבות מהמצאותיו של ליאונרדו דה-וינצ'י (Leonardo Da-Vinci), כלל לא נבנו בתקופתו ונשארו רק במחברותיו. בין המצאותיו של דה-וינצ'י, ניתן למצוא טנקים, צוללות וגם כלי תעופה מוזר שאמור להתרומם אנכית בדומה למסוקים בימינו (ראו תמונה). אך האם דגם זה באמת מסוגל לעוף? האם נחוצים מעט שינויים ושיפורים? או שהרעיון כולו מועד לכשלון?

תמונה המתארת את הבורג המעופף. מתוך מחברתו של ליאונרדו דה-וינצ'י.

עקרונות פיזיקליים מרכזיים:

  • כוח עילוי ומקדם עילוי.
  • כוח גרר ומקדם גרר.
  • עקרון ברנולי ומשוואת ברנולי.
  • אפקט קואנדה.
  • זווית התקפה.

שאלות המחקר:

  • מהי התלות של כוח העילוי בתדירות הסיבוב?
  • למי יש יכולות תעופה טובות יותר לדגם גדול או קטן?
  • האם הדגם שתיכנן ליאונרדו דה-וינצ'י מסוגל לעוף?
  • כיצד ניתן לשפר את תוכניותיו של דה-וינצ'י?

מערך ומהלך המחקר:

  • בניית מודלים של כנפיים והצבתם במנהרת רוח להבנת מאפייניהם של כוח העילוי וכוח הגרר.
  • בניית מודל של הבורג המעופף וחקירת הכוחות הפועלים עליו.
  • שימוש במדי כוח, בשער אופטי ובמצלמה מהירה על מנת לחשב את כוח העילוי ותדירות הסיבוב של הדגם.
תמונה המתארת את כוח העילוי של הדגם כתלות בתדירות הסיבוב שלו
כפי שביצעו זוג תלמידים במרכז אחר"ת.

מטרות העבודה:

  • הבנה מעמיקה של כוחות העילוי והגרר ושל התופעות הפיסיקליות הגורמות להיווצרותם.
  • בניית דגם שידמה בצורה הטובה ביותר את תוכניותיו של ליאונרדו דה-וינצ'י.
  • הכרות נרחבת עם שיטות מחקר מתקדמות בתחום, כמו עבודה עם מנהרת רוח ובניית דגמים לצורך ניסויים ומחקר.
  • רכישת מיומנות בפיתוח תיאוריות פיסיקליות והפרכתן או אישושן בעזרת ניסוי ותהיה.

מקורות עיקריים:

  • Da Vinci , Leonardo, "Notebooks", volume 2, chapter 18 (1490-1495).

מנחים מייעצים:

  • אלון שפירו.

מנחה/ים:

נובמבר 2021
יום ראשון יום שני יום שלישי יום רביעי יום חמישי יום שישי שבת
31 באוקטובר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב
1 בנובמבר 2021

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

סדנאת מנחים צבירי גליל

סדנאת מנחים צבירי גליל
2 בנובמבר 2021

ט' מצטיינים

ט' מצטיינים
3 בנובמבר 2021

קבוצת פיזיקה מעשית

קבוצת פיזיקה מעשית
4 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
5 בנובמבר 2021 6 בנובמבר 2021
7 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב
8 בנובמבר 2021

סיור לנגב - ביקור במרכז המדעים בירוחם

סיור לנגב - ביקור במרכז המדעים בירוחם

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה
9 בנובמבר 2021

סיור לנגב - ביקור במרכז המדעים בירוחם

סיור לנגב - ביקור במרכז המדעים בירוחם
10 בנובמבר 2021 11 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
12 בנובמבר 2021 13 בנובמבר 2021
14 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב
15 בנובמבר 2021

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה
16 בנובמבר 2021

ט' מצטיינים

ט' מצטיינים

קבוצת ביולוגיה חט"ע

קבוצת ביולוגיה חט"ע
17 בנובמבר 2021

קבוצת פיזיקה מעשית

קבוצת פיזיקה מעשית
18 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
19 בנובמבר 2021 20 בנובמבר 2021
21 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב
22 בנובמבר 2021

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

סדנאת מנחים צבירי גליל

סדנאת מנחים צבירי גליל
23 בנובמבר 2021

ט' מצטיינים

ט' מצטיינים

קבוצת ביולוגיה חט"ע

קבוצת ביולוגיה חט"ע
24 בנובמבר 2021

פיזיקה מדעים חט''ב אזורי

פיזיקה מדעים חט''ב אזורי
25 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
26 בנובמבר 2021 27 בנובמבר 2021
28 בנובמבר 2021

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יב
29 בנובמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה
30 בנובמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה
1 בדצמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה
2 בדצמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה
3 בדצמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה
4 בדצמבר 2021

חופשת חנוכה

חופשת חנוכה