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:

יוני 2024
יום ראשון יום שני יום שלישי יום רביעי יום חמישי יום שישי שבת
26 במאי 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב
27 במאי 2024

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה
28 במאי 2024 29 במאי 2024

מסלול הכשרת מורי/ות מדעים חט"ב

מסלול הכשרת מורי/ות מדעים חט"ב
30 במאי 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא
31 במאי 2024 1 ביוני 2024
2 ביוני 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב
3 ביוני 2024

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה
4 ביוני 2024 5 ביוני 2024

מסלול הכשרת מורי/ות מדעים חט"ב

מסלול הכשרת מורי/ות מדעים חט"ב
6 ביוני 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא
7 ביוני 2024 8 ביוני 2024
9 ביוני 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יב
10 ביוני 2024

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה
11 ביוני 2024

חופשת שבועות

חופשת שבועות
12 ביוני 2024

חופשת שבועות

חופשת שבועות
13 ביוני 2024

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא
14 ביוני 2024 15 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן
16 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן

חופשת אל אדחא

חופשת אל אדחא
17 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן

חופשת אל אדחא

חופשת אל אדחא

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה

מסלול הכשרת מנחי חקר פיזיקה
18 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן

חופשת אל אדחא

חופשת אל אדחא
19 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן

חופשת אל אדחא

חופשת אל אדחא
20 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן

חופשת אל אדחא

חופשת אל אדחא

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא

פיזיקה מחקרית קבוצה איזורית – יא
21 ביוני 2024

חג הקורבן

חג הקורבן
22 ביוני 2024
23 ביוני 2024 24 ביוני 2024 25 ביוני 2024 26 ביוני 2024 27 ביוני 2024 28 ביוני 2024 29 ביוני 2024
30 ביוני 2024 1 ביולי 2024 2 ביולי 2024 3 ביולי 2024 4 ביולי 2024 5 ביולי 2024 6 ביולי 2024