בום על-קולי של שוט
שם התלמיד: ***
תאריך העבודה: 01/02/2012
מבוא: שוט הבקר, משמש להכוונה ודירבון בעלי חיים. כאשר משתמשים בו, הוא יוצר קול נפץ חזק, שיש הטוענים כי הוא נוצר בעקבות כך שקצה השוט עובר את מהירות הקול ויוצר בום על-קולי.
עקרונות פיזיקליים מרכזיים:
- מהירויות ועוצמות של גלים.
- בום על-קולי.
- שיקולים תיאורטיים בהערכת מהירות השוט, כמו שימור תנע ואנרגיה.
- פיתוח מתמטי של שימור תנע מורכב.
שאלות המחקר:
- מהי מהירות קצה השוט? האם הוא עובר את מהירות הקול?
-
כיצד מהירות קצה השוט תלויה באורכו ובשינוי רדיוסו?
מערך ומהלך המחקר:
- בניית שוט המסוגל לגרום לקול נפץ.
- שימוש בשער אופטי ובמצלמה מהירה (1000 fps) על מנת למדוד את מהירות השוט בידית האחיזה ובקצהו.
פריים אחד מתוך סרטון שצולם במצלמה מהירה לצורך חישוב המהירויות לאורך השוט,
כפי שביצעו זוג תלמידים במרכז אחר"ת.
מטרות העבודה:
- התמודדות עם פיתוחים מתמטיים מסובכים.
- התנסות בבניית דגמים והכרות עם ציוד מעבדה מתקדם.
- פיתוח תיאוריות וביצוע ניסוי לאישושן.