מערבולות מים

עקרונות פיזיקליים מרכזיים:

  • מערכת קואורדינטות גלילית.
  • תנועה מעגלית.
  • תנע זוויתי.
  • מערבולת מאולצת ומערבולת חופשית.
  • סירקולציה.
  • אינטגרל קווי על מסלול סגור.

שאלות המחקר:

  • מציאת מהירות המים כתלות במרחק מציר הסיבוב במערבולת חופשית ובמערבולת מאולצת.
  • מציאת צורת פני המים במערבולת חופשית ובמערבולת מאולצת.
  • חישוב ערך הסירקולציה בדרכים שונות.
  • כיצד תלוי קצב התרוקנות המים ממיכל גלילי בתדירות הסיבוב ההתחלתית שלו?

מערך ומהלך המחקר:

  • בניית מערכת ניסוי סימטרית ויציבה ביותר.
  • המערכת מורכבת ממיכל מים גלילי המחובר למנוע מסתובב, אשר ניתן לשלוט בתדירותו.
  • שימוש במצלמה מהירה לצורך מעקב אחר תנועת המים במיקומים שונים במערבולת.
  • שימוש במצלמה מהירה לצורך אפיון צורת פני המערבולת בזמנים שונים.
גרף המתאר את צורת פני המים במערבולת חופשית
כפי שביצעו זוג תלמידים במרכז אחר"ת.
מטרות העבודה:
  • הבנה מעמיקה של העקרונות הפיזיקליים העומדים מאחורי היווצרות מערבולות שונות.
  • הכרות עם שיטות מחקר שונות, כמו שימוש במצלמה מהירה ועיבוד תמונה.
  • התמודדות עם נושאים מתמטיים שמעבר לרמה הנדרשת בתיכון.
  • התנסות בפיתוח נוסחאות באופן עצמאי.

מקורות עיקריים:

  • Cole Rodney, "Introduction to Classical Fluids" Chapter 3, University of California (2006).

מנחים מייעצים:

  • אלון שפירו.

מנחה/ים:

דצמבר 2025
יום ראשון יום שני יום שלישי יום רביעי יום חמישי יום שישי שבת
30 בנובמבר 2025 1 בדצמבר 2025 2 בדצמבר 2025 3 בדצמבר 2025 4 בדצמבר 2025 5 בדצמבר 2025 6 בדצמבר 2025
7 בדצמבר 2025 8 בדצמבר 2025 9 בדצמבר 2025 10 בדצמבר 2025 11 בדצמבר 2025 12 בדצמבר 2025 13 בדצמבר 2025
14 בדצמבר 2025 15 בדצמבר 2025 16 בדצמבר 2025 17 בדצמבר 2025 18 בדצמבר 2025 19 בדצמבר 2025 20 בדצמבר 2025
21 בדצמבר 2025 22 בדצמבר 2025 23 בדצמבר 2025 24 בדצמבר 2025 25 בדצמבר 2025 26 בדצמבר 2025 27 בדצמבר 2025
28 בדצמבר 2025 29 בדצמבר 2025 30 בדצמבר 2025 31 בדצמבר 2025 1 בינואר 2026 2 בינואר 2026 3 בינואר 2026