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.

מקורות עיקריים:

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

מנחים מייעצים:

• אלון שפירו.