מומחי KOL בתחום מדעי הטבע והסביבה >> פיסיקה :
פנה לעסק / מומחה בפיסיקה מדעי הטבע והסביבה >> פיסיקה
ברצוני לחמם חומר גלם בתוך דוד אופקי.
בחימום פנימי כל האנרגיה המושקעת מחממת את החומר. בחימום דרך דופן יש הקרנת חום החוצה והתהליך פחות יעיל. התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
[30737] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
אם ברצוני לירות חץ אל דג במים האם עלי לכוונו מעל לדמות הדג שאני רואה ,מתחתיה או בדיוק אליה כדי לפגועה בדג צריך לב\הסביר באמצעות ציוראם אפשר
צריך לכוון מעל דמות הדג. כאשר מסתכלים על הדג מהצד קולטים קרן אור המוחזרת מהדג. כאשר קרן האור מגיעה למשטח מים-אוויר היא נשברת ויוצרת זוית גדולה יותר ביחס לאנך. זאת לפי חוק סנל. הכנתי שרטוט ואוכל לשלחו בפקס. מקוצר זמן לא אוכל להקדיש זמן לסריקה וצירוף. התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
[30661] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
אדם שאינו מצליח לראות את כל דמותו במראה מישורית צריך להתרחק מהמראה על מנת לראות את דמותו לכל אורכה, או אולי להתקרב אליה, הסבר באמצעות סקיצה יוכל מאוד לעזור לי
סילביה שלום, התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
[30617] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
מה הקשר בין תדירות הקול לגובהה צליל, מהירות הקול ואורך הגל שלו?
גובה הצליל מביע תחושתית את תדירות הקול. כלומר צליל גבוה יותר מיצג תדירות גבוהה יותר. התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
[30615] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
שלום, נניח שיש לי צנור מתכת שעומד ומגיע לגובה של שתי מטר הצנור מכיל ליטר של מים, הקוטר של הצינור הוא כזה שהליטר מים מגיע לגובה של מטר אחד, אם אני אקפיא את המים שבתוך הצנור, בהנחה שהצנור עשוי ממתכת חזקה מאוד, האם הצנור ימנע מהקרח להתרחב לצדדים והוא יתרחב רק למעלה?אם כן, בכמה סנטימטרים המים יעלו?
נפח מים משתנה עם הטמפרטורה, תוך הצגת תופעה הנקראת האנומליה של המים. כמו נוזלים אחרים, קירור המים גורם להתכווצותם, ולכן אם נקח מים בטמפרטורת החדר ונקרר אותם עד לארבע מעלות צלסיוס, הם ילכו ויתכווצו. בניגוד לנוזלים אחרים, כאשר ממשיכים ומקררים את המים מארבע מעלות ומטה נפחם הולך וגדל עד לקפיאה והפיכה לקרח ב-0 מעלות.
עד לקפיאת המים הם נוזליים ומתאימים עצמם לצינור ולכן ההתרחבות תהיה כלפי מעלה,בלי להפעיל לחץ על הצינור. לאחר קפיאה מלאה מקבלים קרח, והוא מוצק רגיל המתכווץ מעט עם התקררות נוספת. לכן, לא יפעיל לחץ על הצנרת.
בצנרת סגורה הסיפור שונה וידועה תופעת פיצוצים בצנרת.
אטמוספירה היא כעשירית מגה פסקל ולכן 790 מגה פסקל הינם כ- 7900 אטמוספירות.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
שלום לשואל.
חלק 1: כאשר מים קופאים לקרח, הם אכן מתרחבים, ונפחם גדל בערך פי 1.09, תופעה הידועה כ"אנומליה של המים". זו אנומליה, כיוון שבד"כ חומרים מתכווצים כאשר הם מקוררים. במקרה שהמים סגורים מצדדיהם ע"י צינור קשיח ההנחה שלך מוצדקת, שהשינוי בנפח יהיה רק "כלפי מעלה". מפלס המים יגבה פי 1.09 בתהליך קפיאתם. כלומר, אם גובה עמוד המים היה 1 מ'', גובה עמוד הקרח יהיה 1 מ'' ו- 9 ס"מ.
חלק 2: אטמוספירה אחת (אטמ'') מציינת את הלחץ שיוצר משקל האוויר (האטמוספירה) על הקרקע בגובה פני הים. בגובה רב יותר, פחות אוויר לוחץ על הקרקע, והלחץ קטן. פסקל (פס'') היא היחידה הסטנדרטית ללחץ, ע"פ מערכת היחידות הבינלאומית (SI), ומציינת לחץ של 1 ניוטון למטר מרובע. לשם השוואה, מסה של ק"ג אחד מפעילה כח של כ- 9.8 ניוטון. אם נניח מסה של ק"ג אחד על משטח אופקי, יהיה הלחץ הכולל על המשטח כתוצאה מכך 9.8 פסקל (ללא התייחסות ללחץ אטמוספרי...).
היחס בין שתי היחידות הללו הוא:
1 אטמ'' = 101,325 פס''
או 1 פס'' = 9.869x10^-6 אטמ''
לכן 790 מגהפסקל, הם 790x10^6 פסקל,
שווים 9.869x790 = 7,796.7 אטמ''
בהצלחה!
לפיכך
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר ניר נבו דינור
[29582] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
שלום, ברצוני לדעת איך הלחץ משפיע על נקודת הקיפאון של המים?
הקשר האיכותי הוא כפי שציינת, הגדלת הלחץ מורידה את טמפרטורת הקיפאון. לדוגמא, אם תלחץ עם סכין על קרח, מקום הלחיצה ימס תחת הלחץ למרות שהטמפרטורה נמוכה מאפס מעלות.
הקשר הכמותי נתון בגרף המופיע בויקיפדיה
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Melting_curve_of_water.jpg
אטמוספירה היא יחידת לחץ, אך ק"ג היא יחידת מסה ולכן לא קים יחס מספרי בינהם.
אטמוספירה שווה למאה אלף פסקל. מגה פסקל שבשרטוט הוא מליון פסקל או 10 אטמוספירות.
אשמח לענות לשאלות נוספות.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL דר' מרדכי לנדו
[29581] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
אני מבקש לקבל תיאור של מסלול התעופה של טילי קסם לטווחים בהם הם משוגרים כיום מהרצועה,רצוי בצורה שתאפשר מדידה של גובה המסלול מעל לקרקע לאורך כל הטווח. תודה.
משה שלום!
להלן תשובתנו:
לתשומת ליבך, עם קבלת תשובה זו תישלח אליך במייל קובץ המרחיב תשובה זו.
א. רקטת "קסאם" בהגדרתה היא רקטת תלול מסלול ללא מערכת הנחיה בעלת מנוע רקטי המורכב מחומר הודף מוצק שמאולתר מחמרים זמינים כגון תערובות של סוכר ואשלגן חנקתי.
ב. כפי שתוכל לראות בסרטוט (בקובץ המצורף) הקטע הראשון של תנועת הרקטה (הקו העבה) הוא בשלב ההאצה, כשהמנוע עדיין פועל. מסלול הרקטה הוא קו ישר ואלכסוני. הקטע השני של תנועת הרקטה היא בשלב המעוף הבליסטי. הרקטה נתונה להשפעת כוח הכובד (וגם לכוחות חיכוך עם האוויר ורוחות, אם כי ההשפעה היא פחותה), והיא נעה במסלול בצורת פרבולה כמעט מושלמת (כמעט בגלל הרוחות וכוחות החיכוך שהוזכרו קודם).
אך, מסלול הקסאם מכונה מסלול "חצי הזוי" מכיוון שבכל הצילומים שנראים בו שיגורי הרקטה רואים כי הטיל רועד בפרעות במהלך השיגור וכן בזמן הטיסה, אי לכך, לא ניתן לסרטט במדויק ואף להצביע על נתונים סטטיסטיים כלשהם על מסלול מעופו "הממוצע" או גובהו מעל האדמה לאחר X זמן שיגור, וזאת בעקבות הסיבות שהוזכרו ואף בגלל שיש מגוון רחב היום של רקטות הנורות לכיוון ישראל שכל אחת מהם שונה בצורתה, בהרכבה, במשקלה ובסוג ההודף.
דרך אגב, זוהי אחת הסיבות שמערכת הביטחון מתקשה למצוא פתרון טכנולוגי שיתמודד בצורה ראויה עם איום זה.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר אלעד עשהאל
[17300] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
יש לי שאלה בנושא שמיעה וקול:
אכן, הקול שאתה שומע את עצמך הנו שונה מהקול שאחרים שומעים אותך. הדבר נובע ממבנה הגולגולת ומהצורה בה אנו מפיקים את הקול. כאשר אנו מדברים נוצרות רעידות במיתרי הקול שהנם קרומים דקים בגרוננו. הרעידות האלו מהדהדות בגרון שמתפקד כתיבת תהודה, ואז הקול יוצא החוצה מפינו. בין הגרון לאוזנינו יש מעברים רבים המעבירים את הקול ללא תווך חלל הפה, ואיברים נוספים המתפקדים בעיצוב גוון הקול ובעיקר הגברה. חלל הפה והגרון, כאשר אנו משנים את גודלו ומבנהו, מגביר אורכי גל מסויימים (תדרים מסויימים בדיבור ובקולנו) והדבר משפיע באופן משמעותי על הקול שלנו. הקול שמגיע לאוזנינו בחלקו, אינו עובר את התווך הנ"ל ולכן הוא נשמע שונה. גם הקלטה סטנדרטית ביתית לעיתים אינה זהה למקור מכיוון שאורכי גל מסויימים (תדרים, טונים מסויימים) אינם נקלטים בה באותה עוצמה. הדבר תלוי במבנה ואיכות ציוד ההקלטה. טלפון למשל, בנוי כדי להעביר רק את אורכי הגל החיוניים להבנת הדיבור. מסתבר שלשם כך נחוצים רק חלק קטן מטווח התדרים שאנו יכולים להפיק. לכן שמיעת קולך כפי שהוא נקלט במכשיר טלפון או כפי שהוקלט בתא קולי אינה מספיקה. במיוחד אם קולך מכיל תדרים גבוהים.
מבחינת הבנת הנשמע, בדרך כלל אין עם זה בעיה, מכיוון שטווח התדרים הנחוץ להבנת הנאמר הנו קטן ביותר, לכן גם אם אתה שומע משהו אחר מאשר האדם העומד מולך, עדיין אם אתה מבין את אשר אמרת, יבין זאת גם האדם שלמולך. באשר לשירה וכדומה, אנשים רבים מופתעים כאשר הם שומעים את עצמם שרים במיקרופון. מכיוון שבשירה יש צורך ביותר מאשר הבנת הנאמר, יש צורך בדיוק רב באשר לגובה הצליל, ולגוונים השונים בצליל. כדי להתאמן בכך, רצוי לשיר עם מיקרופון, וללמוד להקשיב לצליל כפי שהוא נשמע מבחוץ, ולא כפי שהוא נשמע בתוך ראשך. הדבר אפשרי עם אימון קל. תיבת תהודה הנה חלל (כמו חלל הפה, או חלל הגרון) אשר בהתאם למימדיו (אורכו, רוחבו) מגביר תדרים מסויימים. מבני חללי התהודה שדרכם עובר קולנו משפיע על הצורה בה קולנו נשמע. תדרים (טונים) מסויימים מוגברים,ואחרים נחלשים. אם תרצה לדעת מהו הקול וכיצד עובד חלל תהודה, וכן כיצד אנו שומעים ואיך עובדות אוזנינו, אשמח להסביר לך.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר אלעד עשהאל
[16836] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
מהם מרכיבי האטום? איך המדענים הגיעו במרוצת ההיסטוריה אל מודל האטום כפי שהוא היום?
החלקיקים בגרעין האטום מורכבים מקווארקים, אבל נתחיל מהתחלה:
בהתחלה היתה ההנחה שהחומר רציף. ז"א שאפשר לחלק אותו שוב ושוב לחלקים יותר ויותר קטנים עד אינסוף. והיה יווני (דמוקריטוס) שהגה את הרעיון שהחומר מורכב מחלקיקים קטנים מאד ובלתי פריקים. אבל עד שגילו את זה, לקח הרבה זמן. תאוריות שונות התפתחו המתבססות על העובדה שעדיין לא הוכחה אז, שהחומר מורכב מחלקיקים. והנושא התפתח, והמדענים רובם האמינו בכך, אך עדיין לא היו בטוחים. את חמישים המסמרים האחרונים בארון תקע איינשטיין, כשהסביר תופעה שנקראת "תנועה בראונית" באמצעות העובדה שהחומר מורכב מחלקיקים.
תנועה בראונית היא תנועה אקראית לכל הכוונים (מן רטיטות קטנות ונוירוטיות) שמבצעים חלקיקי אבק קטנטנים (התופעה נצפתה באמצעות מיקרוסקופ) שנמצאים בתוך נוזל או גז. הוא הסביר זאת בזה שגרגר האבק נתקל בחלקיקי החומר (האטומים) והם הגורמים לתנועה המשונה. הוא לא רק הסביר, אלא גם (יחד עם בוזה?) חישב את התלות התיאורטית של המרחק הממוצע של הגרגר מנקודת ההתחלה בזמן. משוואה שמשמשת בהמון תחומים סטטיסטיים אחרים, ושאת התוצאות שלה אפשר למדוד באופן מיידי. ואכן את האלקטרונים גילו כבר מזמן, ותיאוריות שונות בקשר למבנה האטום עלו. אחת התיאוריות שהיתה מקובלת בזמנו מכונה "מודל עוגת הצימוקים" (עוד אחת). לפי המודל הזה, האטום הוא כדור של חומר דליל בעל מטען חיובי, שבו מפוזרים האלקטרונים השליליים כמו צימוקים בעוגה. על המודל הזה לא היה כמעט עוררין, עד שביצע תלמידו של רתרפורד את הניסוי הידוע כ "פיזור רתרפורד".
רתרפורד נתן לתלמידו "עבודות יזומות": ניסויים שהתוצאה שלהם אמורה היתה להיות ברורה מאליה. כך הורה רתרפורד לתלמידו להקרין עלה זהב דק באמצעות קרינת אלפא. גלאים שהוצבו מסביב (משהו כמו לוח צילום) נועדו לבדוק את פיזור חלקיקי האלפא שחדרו דרך העלה. התוצאה שהיתה אמורה להתקבל היתה אפס פיזור. צפיפות החומר לפי המודל המקובל היתה כל כך נמוכה, וחלקיקי אלפא הנם כל כך אנרגטיים, שהם היו אמורים לחדור דרך העלה בקלות. הניסוי נמשל ל"קליעי מכונת יריה הנורים לעבר דף נייר". אלא שלמרבה הפלא סטו כמה מקליעי האלפא ממסלולם, וחלק אף הוחזרו לאחור! התלמיד חזר לרתרפורד במבט מושפל (אני מניח) וסיפר לו שהתקבלה התוצאה הצפויה, חוץ מכמה שגיאות קטנות.
אך לא אדם כרתרפורד יפטור את התוצאות המפתיעות כ "טעות בניסוי". ישב וחשב, והגיע למסקנה שהאטום אינו בצפיפות אחידה, אלא שרוב מכריע של המאסה שלו (הטעונה במטען חיובי) מרוכזת
במקום אחד קטן (גרעין, אותו מקיפים האלקטרונים השליליים) בצפיפות גבוהה מספיק כדי להדוף את חלקיקי האלפא הבודדים שמגיעים לסביבתה הקרובה. כמו כל פיזיקאי טוב הוא גם חישב את צורת הפיזור, ביצע שוב את הניסוי בצורה מדוייקת, ופרץ עוד נתיב בדרך לפיזיקה ולכימיה המודרנית.
ורתרפורד המשיך "להפציץ": הוא גילה את הפרוטון כאשר הפציץ באטומי אלפא גז חנקן והפך אותו לחמצן. ניסויים נוספים כפיזור רתרפורד המשיכו וגילו את המבנה הפנימי של הגרעין. ככל שהאנרגיה של החלקיקים הנורים גבוהה יותר, הם חודרים עמוק יותר לתוך גרעין האטום, וע"י ניתוח הפיזור שלהם אפשר להסיק את מבנה הגרעין. כך הגיעו למסקנה שגרעין האטום מורכב מפרוטונים בעלי מטען חיובי, וניוטרונים בעלי מטען אפס, שהנם מרבית המאסה של האטום. את הגרעין מקיפים אלקטרונים בעלי מטען שלילי היכולים להקיף (בערך) את הגרעין במספר מסלולים יציבים אשר אותם חישב נילס בוהר, כאשר בכל מסלול יש לאלקטרון אנרגיה שונה. הפרוטונים והניטרונים שמרכיבים את הגרעין מוחזקים במקומם ע"י הכוח הגרעיני החלש (אאל"ט) והשילוב של פרוטונים וניוטרונים ביחס מסוים הוא זה שמייצב את הגרעין שלא יתפרק.
לכן עבור אותו מספר של פרוטונים, ז"א אותו יסוד כימי, יש מבנים שהם יציבים ויש שלא יציבים בגלל הבדל במספר הפרוטונים. חומרים בעלי מספר ניוטרונים שונה ואותו מספר פרוטונים נקראים "איזוטופים" של אותו יסוד. כך למשל לאיזוטופ פחמן 14 (C14) יש 6 פרוטונים ו-8 ניוטרונים והוא אינו יציב. לאיזוטופ פחמן 12 (C12) הנפוץ בטבע, יש 6 פרוטונים (מה שאומר שזה אותו יסוד) ו-6 ניוטרונים, והוא יציב. הפרוטונים והניטרונים עצמם מורכבים מקווארקים. זהו חלקיק יסודי שהתגלה שוב ע"י פיזור: במאיצי חלקיקים לוקחים חלקיקים ומאיצים אותם למהירויות עצומות (קרובות מאד למהירות האור) ומנגישים אותם אחד בשני! אנרגית ההתנגשות מפצפצת את החלקיקים, ואז הם מתפרקים לחלקיקים אחרים, יוצרים חלקיקים חדשים, מתחברים מחדש וכדומה. מניתוח תמונת ההתנגשות אפשר להסיק על מבנה החומר: הפרוטונים והניוטרונים מורכבים מ-3 קווארקים כל אחד. לקווארקים האלה יש מטען חשמלי חיובי או שלילי, והם מוחזקים יחד באמצעות הכוח הגרעיני החזק, אשר לו יש 3 סוגי מטען (כמו שמטען חשמלי יש סוג אחד שיכול להיות בפלוס או מינוס) המסומנים באמצעות שלושה צבעים. מטען אפס חזק יכול התקיים בשתי דרכים: או ע"י מטען והמטען ההפוך שלו (אדום ואנטי אדום למשל) וכך ניתן להרכיב חלקיקים העשויים משני קווארקים ונקראים פיונים (כמו האות היוונית פיי) או ע"י שילוב של כל שלושת הצבעים שנותנים ביחד אפס, ואז אנו מקבלים חלקיקים כמו פרוטונים וניוטרונים שמורכבים כל אחד משלשה קווארקים בעלי צבעים משלימים. בינתיים התגלו עוד סוגים של קוורקים המרכיבים חלקיקים "אקזוטיים" בעלי סבירות קטנה מאד להופעה. האלקטרונים, דרך אגב, אינם מורכבים מקווארקים והנם חלקיק יסודי בפני עצמם.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר אלעד עשהאל
[16784] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
מה ההבדל בין בוזוני כוח לבין בוזונים "רגילים"? במה עוזר לי בחיים הספינים, באיזה קמרים הם מתבטאים בצורה כלשהי, והאם הם חשובים ובאילו מקרים?
בוזונים כמו פרמיונים, הם חלקיקים. הם נקראים ככה כי בוזונים מתנהגים לפי סטטיסטיקת בוזה-איינשטיין, ופרמיונים לפי סטטיסטיקת פרמי. ז"א, בוזונים הם חלקיקים ש"אוהבים" להיות יחד, ז"א אומרת שהם "מגבירים" אחד את השני כשהם נמצאים באותו מקום ובאותו מצב (נחזור לעניין המצב), ז"א (ז"א אחרון וגמרנו) שההסתברות למצוא אותם יחד, גבוהה יותר מההסתברות למצוא אותם לבד. בוזונים לדוגמא הם פוטונים, חלקיקי אור. ידוע שאור מקיים תכונת התאבכות בונה, שני גלי אור "דומים" מגבירים זה את זה, ומתקבל גל יותר גבוה.
פרמיונים לעומת זאת, לא אוהבים להיות ביחד. איפה שיש פרמיון אחד לא יכול להכנס עוד אחד. פרמיונים לדוגמא הם אלקטרונים. איפה שיש אלקטרון אחד, אי אפשר להכניס עוד אחד. בערך.
למה בערך? כאן נכנס עניין ה"מצב" וזו לשאלתך בקשר לספין.
הספין הוא תכונה של האלקטרון שמקבילה למיקום שלו. לספין יש רק שתי אפשרויות (עבור אלקטרון), לכן איפה שיש אלקטרון אחד אתה יכול בעצם, באותו מקום ממש לשים עוד אלקטרון, אבל בספין הפוך. לכן, האלקטרונים באטום מסודרים כמו שהם מסודרים. ברמה הראשונה יש מקום אחד, שם נכנסים שני אלקטרונים, אחד בספין UP ואחד בספין DOWN, ברמה השניה יש ארבע מקומות וכו`. להרבה חלקיקים יש את תכונת הספין, וגם לדברים שמורכבים ממספר חלקיקים (לאטום למשל).
חזרה לפוטונים: קרינה אלקטרו מגנטית היא תנודות בשדה המגנטי והחשמלי. בתורת הקוונטים אנחנו מבטאים גם אותם כחלקיקים וקוראים לה פוטון. לכן הפוטונים הם בעצם בוזונים נושאי הכוח החשמלי.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר אלעד עשהאל
[16783] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
