הכנת מד רוח אנמומטר יצירות לילדים ניסויים מדעיים

החומרים הדרושים להכנת יצירות לילדים - מד רוח ולניסויים המדעיים באמצעות אנמומטר:

2 קשיות.

עפרון עם מחק בקצה.

5 כוסות חד פעמיות קטנות מנייר.

נעץ.

מחורר.

אופן הכנת היצירות לילדים:

תחילה ננקב ארבע חורים בהצלבה באחת מהכוסות. הם צריכים להיות ממש מתחת לשפת הכוס ובמרחקים שווים אחד מול השני. אחר כך נכניס כל קשית דרך שני חורים מקבילים כך שתיווצר לנו צורה של פלוס.

כעת נעבור לשאר ארבעת הכוסות ובכל אחת מהם ננקב שני חורים בערך במרחק של 1 ס"מ אחד מהשני. כמו כן הם צריכים להיות ממוקמים פחות או יותר במרכז דופן הכוס. נשחיל בכל קצה של קשית כוס אחת דרך שני החורים שניקבנו. חשוב לשים לב שכל כוס פונה לאותו כיוון מסביב למעגל. במידה ואחת מהכוסות הפוכה, האנמומטר לא יעבוד.

בהמשך הכנת היצירות לילדים, ניקח את העיפרון ובאמצעות הצד החד שלו נעשה חור בתחתית הכוס שנמצאת במרכז. נשחיל את העיפרון כך שהקצה עם המחק יכנס לתוך הכוס ונוודא שהחור שיצרנו מספיק גדול כדי שהוא יוכל לנוע בחופשיות.

בשלב האחרון, ניקח את הנעץ ונלחץ אותו דרך שני הקשיות אל תוך המחק. כעת שהיצירות לילדים מוכנות ניתן לשים אותן ליד מאוורר או באזור עם הרבה רוח ולראות כיצד הן מסתובבות כמו שבשבות.

הסבר לניסוי המדעי עם מד רוח אנמומטר:

מד רוח נראה בדיוק כמו שבשבת רוח אבל במקום להראות את כיוון הזרימה, הוא בנוי מ 4 כוסות שבאמצעותם ניתן למדוד באופן מדויק את מהירות הרוח. כאשר האוויר דוחף את הכוסות, הציר המרכזי שאליו הם מחוברים מסתובב. ככל שהמשב חזק יותר, האנמומטר יסתובב מהר יותר. מכשיר האנמומטר שיצרנו הוא כלי חשוב שמטאורולוגיים משתמשים בו כדי ללמוד על מזג האוויר. גם פיזיקאים משתמשים בו כדי ללמוד איך האוויר זז ממקום למקום. כמו כן המידע הזה חיוני גם לשדה תעופה, בספינה ולכלל הציבור.

עובדות מעניינות על מד רוח:

שטח הפנים של כדור הארץ מתחמם ומתקרר בכל אזור בצורה שונה ודבר זה יוצר משב. השוני בלחצי האוויר גורמים לאוויר לתזוזה גדולה וכך הוא זורם ממקום שיש בו לחץ גבוה למקום שיש בו לחץ נמוך. אוויר חם יוצא מקו המשווה של כדור הארץ לכיוון הקטבים ושם הטמפרטורה יורדת והוא נעשה קר יותר. בקוטב האוויר הקר שוקע וזורם בחזרה לקו המשווה.

המדען והאסטרונום ג'ון תומס רובינסון המציא את האנמומטר בשנת 1846.

ישנם מספר סוגים של מכשירי אנמומטר המסוגלים למדוד את המהירות והם פועלים על עקרונות מדעיים שונים: באמצעות חוט להט – כאשר נושבת רוח היא מורידה את הטמפרטורה של החפצים מסביבה. ולכן על חוט הלהט מותקן חיישן אלקטרוני מיוחד שמודד כמה אנרגיה צריך להשקיע כדי שאותו חוט ימשיך להיות חם באותה מידה. ככל שהמהירות גדולה יותר צריך להשקיע יותר כוח בחימום החוט, כדי להשאיר אותו באותה טמפרטורה. לחץ אוויר – באמצעות מכשיר שדומה לברומטר, משווים את הלחצים שבין האוויר שנמצא בצינור לבין זה שנמצא מחוץ לו. תדר אולטרא סוני – על ידי שליחת גלי קול ובדיקה כמה זמן לוקח להם להגיע בחזרה לחיישן, באופן דומה ניתן להשתמש גם בלייזר. צלחת קפיץ – בדרך כלל משתמשים במקומות מאוד גבוהים כמו גשרים והרים כדי להזהיר מפני סופות מתקרבות. הצלחת השטוחה דחוסה לתוך קפיץ שמודד את כמות הכוח שהרוח מפעילה עליו.

באופן כללי יחידות מידה של מד רוח נספרות בסיבובים לדקה. באמצעות שימוש בנוסחא ניתן לחשב את המהירות גם ביחידות של קילומטרים, מטרים לשנייה וקשרים. ישנו גם סולם המבוסס על פי נוסחת בופור.

הידעת?

דולדרום הוא אזור ימי מסביב לקו המשווה שבוא הרוחות מפסיקות לזרום בבת אחת והדבר גורם לספינות מפרש להיתקע בלב ים למשך ימים ואפילו שבועות.

זרם האוויר החזק ביותר במערכת השמש נמצאת על כוכב שבתאי, שם היא מגיעה ליותר מ 1700 קמ"ש.

טורבינות (שהן סוג של שבשבות) מסוגלות להגיע למהירות של כ 300 קמ"ש. יש להן מערכת בלמים כדי למנוע מהן להסתובב מהר מדי ולהישבר. עד שנת 1978 הן הסתובבו נגד כיוון השעון, לאחר מכן יצרו דגמים מתקדמים יותר ובגלל שינוי בעיצוב הן החלו להסתובב עם כיוון השעון. כך היה גם עם טחנות רוח.

כבר בשנת 2000 לפני הספירה השתמשו בטחנות רוח. הן פותחו בפרס ובסין העתיקה. הימאים הקדמונים השתמשו בכוח ההנעה של האוויר כדי לגלות ארצות חדשות שנמצאות מעבר לים. חקלאים השתמשו בה כדי לשאוב מים וכדי לטחון גרעינים.

בשנת 1887 בסקוטלנד נבנה הבית הראשון בעולם שקיבל חשמל באמצעות אנרגיית שבשבת רוח. כיום רק 4% מהאנרגיה העולמית מסופקת בצורה זו. עם התפתחות הטכנולוגיה עלות הייצור שלהן ירדה ומעבר לכך שהמחיר הרבה יותר זול הן גם מייצרות פחות זיהום אוויר לסביבה. כך שהיום טורבינה אחת גדולה יכולה לספק חשמל רצוף ליותר מ 500 בתים באותו הזמן.

הטורבינה הגדולה ביותר בעולם נמצאת בהוואי. היא מתנשאת לגובה של 20 קומות ואורך כל להב שלה בגודל של מגרש כדורגל.

שרוול רוח הוא כלי נוסף שעוזר במדידת מהירות וגם כיוון זרימת האוויר. במהירות של 27 קמ"ש הוא עומד כולו בצורה אופקית. משתמשים בו בשדות תעופה כדי לתכנן את ההמראות והנחיתות של המטוסים, ליד מפעלים כימיים כדי למזער את קצב התפשטות הכימיקלים המסוכנים ואפילו באירועי ספורט.

בגלל התנועה הסיבובית של כדור הארץ האוויר לא זורם בקו ישר אלא גם כן בסיבוב. כך למשל רוח צפונית יכולה להגיע למשל מכיוון צפון – מזרח או צפון – מערב (רוח אתזית).

רוחות חזקות בישראל מגיעות בדרך כלל בעונת החורף וקשה יותר לחזות אותם מראש בגלל שאין להן דפוס זרימה קבוע באותה תקופה. לעומת זאת, בקיץ הן יותר חלשות, אנו יודעים מהיכן הן מגיעות וניתן לחזות אותן כמה ימים מראש. בדרך כלל בקיץ נושבת רוח מערבית בכנרת ובחורף היא מגיעה מכיוון מזרח.

יצירות לילדים > ניסויים מדעיים לילדים > מד רוח אנמומטר