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:

אפריל 2023
יום ראשון יום שני יום שלישי יום רביעי יום חמישי יום שישי שבת
26 במרץ 2023

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב
27 במרץ 2023

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה
28 במרץ 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
29 במרץ 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
30 במרץ 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
31 במרץ 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
1 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
2 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
3 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח
4 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
5 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
6 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
7 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
8 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
9 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
10 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
11 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
12 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
13 באפריל 2023

חופשת פסח

חופשת פסח

חופשת אביב

חופשת אביב
14 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
15 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
16 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב
17 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה
18 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
19 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
20 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
21 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
22 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
23 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב
24 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה
25 באפריל 2023

חופשת אביב

חופשת אביב
26 באפריל 2023

חופשת יום העצמאות

חופשת יום העצמאות
27 באפריל 2023

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
28 באפריל 2023 29 באפריל 2023
30 באפריל 2023

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית כיתה יב
1 במאי 2023

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

הכשרת מנחי חקר פיזיקה

סדנת מנחים צבירי גליל

סדנת מנחים צבירי גליל
2 במאי 2023

מובילי חקר ארצי- מקוון

מובילי חקר ארצי- מקוון
3 במאי 2023

הכשרת מורים חט"ב

הכשרת מורים חט"ב
4 במאי 2023

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא

קבוצה אזורית פיזיקה מחקרית יא
5 במאי 2023 6 במאי 2023