איך שכדור מסתובב לו
איך כדור השוקל יותר מחמישה טון מצליח להסתובב בקלות כזו?כדי לגלות צפו בסרטון וקראו את ההסבר המופיע אחריו. מישל דור מערוץ המדע של ynet ואמיר בן שלום ממוזיאון המדע בירושלים חושפים את ההגיון המדעי מאחורי המראות הבלתי הגיוניים ביותר
כדור האבן שבסרטון שוקל אמנם יותר מחמישה טון אך הוא מונח על "אמבט" המחובר לצינור המזרים לתוכו מים. צורת הכדור מתאימה לצורת האמבט ושניהם חלקים ומדויקים וללא כל בליטות. המים מהצינור נדחסים בין הכדור לאמבט ויוצרים שכבה דקיקה (פחות ממילימטר) המקטינה מאד את החיכוך ביניהם.
חיכוך הוא כוח שרק מתנגד לתנועה. בניגוד למשל לכוח המשיכה שמקשה עלינו להעלות דברים למעלה אבל "עוזר" לנו להוריד אותם למטה, החיכוך רק מקשה. מכיוון שכדור האבן רק מתגלגל (ואינו עולה או יורד) הכוח היחיד שמפריע לו לזוז הוא החיכוך וכאשר מקטינים אותו ניתן לסובב את הכדור בקלות יחסית.
למה יחסית – כי גם ללא חיכוך הכדור מתנגד לכל שינוי במצבו. זוהי ההתמדה שיש לו. מדובר במסה גדולה שקשה לשנות את מהירותה. אבל הקושי הוא לא רק לגרום לו להסתובב אלא גם לעצור אותו או אפילו לשנות את כיוון הסיבוב.
האם הכדור צף על המים ?
חס וחלילה - ארכימדס היה מתהפך בקברו אם היה שומע זאת. כשמפסיקים את זרימת המים - הכדור מיד "מתיישב" על האמבט ואי אפשר להזיזו. מה שמעלה אותו (ושוב מדובר ב"עליה" של פחות ממילימטר) זה לחץ המים הזורמים. ולא מדובר בלחץ גבוה במיוחד, פחות מזה שבברז המטבח שלכם. אך הכוח שהם מפעילים שווה ללחץ שלהם כפול שטח ה"אמבט", שהוא כ 7500 סמ"ר. כך שגם לחץ של פחות מאטמוספרה מספיק כדי לדחוף את הכדור למעלה.
מי מפעיל לחץ?
אוויר מפעיל לחץ וגם מים מפעילים לחץ. הלחץ שהאוויר מפעיל שווה בערך למשקל של קילוגרם אחד על כל סנטימטר רבוע (אטמוספרה אחת).
מדוע איננו חשים בלחץ זה?
בדרך כלל הלחץ פועל על גופים באופן מאוזן מכל הצדדים כך שהשפעתו אינה מורגשת. אבל אם הלחץ בצד אחד של גוף מסוים גדול יותר מאשר זה הפועל מהצדדים האחרים יופעל כוח שיכול להזיז אפילו גופים כבדים מאוד.
עדות לכוח שהאוויר יכול להפעיל אפשר למצוא על ידי שאיבה של אוויר מתוך בקבוק ריק של שתיה קלה. לחץ האוויר מחוץ לבקבוק, שווה בדרך כלל לזה שבתוכו. כאשר מופר האיזון (על ידי השאיבה), האוויר שמחוץ לבקבוק מפעיל כוח גדול יותר בכיוון פנים הבקבוק והבקבוק נמעך.
בוכנות הידראוליות, כמו אלו שמשתמשים בהן במעליות (וגם בזו המצויה במוזיאון), פועלות על אותו העיקרון: הלחץ הפועל על שטח גדול של הבוכנה, גורם להפעלת כוח גדול שיכול להרים את המעלית. אותו עיקרון, אבל במהופך, מאפשר לפקיר לשכב על מיטת מסמרים בלא שיפצע. משקלו מתחלק על פני מספר רב של מסמרים כך שכל אחד מהם מפעיל רק כוח קטן על גופו של הפקיר - כוח שאינו מספיק כדי לחדור דרך עורו. יהיה קשה למדי לשכנע פקיר לשכב על מיטת מסמרים בעלת מסמר אחד בלבד.
בשבוע הבא ב"מדע האשליות": כמה צבעים יש במסך הטלוויזיה? רק שלושה. איך זה יכול להיות? הצטרפו ותגלו.
לפנייה לכתב/ת 
