סביבונים יכולים לספק לנו שעות של כיף, הנאה ומשחק. אז למה לא להוסיף גם חקר ולמידה?
רעיונות לפעילות וחקר:
- תנו לילדים סביבונים שונים ותנו להם לסובב אותם ולבחון אילו סביבונים מסתובבים יותר זמן. תנו להם לנסות לחקור מה משפיע על משך הסיבוב.
- האם לאורך הידית יש חשיבות?
- האם לגודל הסביבון יש השפעה?
- האם לצורת הסביבון יש השפעה על הסיבוב?
- האם החומר ממנו עשוי הסביבון משפיע?
- האם צורת השפיץ גורמת להבדל.
בקשו מהילדים לתכנן ניסוי בו הם יבדקו את השערותיהם.
- האם סביבון חייב להיות מאוזן? רוב הסביבונים הם סימטריים ומאוזנים היטב. מה יקרה אם נגרום לסביבון לצאת מאיזון? האם עדיין יסתובב?
- איך ניתן להוציא סביבון מאיזון? (לחתוך לו חתיכה / להוסיף פלסטלינה…)
- האם המשטח עליו מסתובב הסביבון משפיע על משך הסיבוב? על מהירות הסיבוב?
תנו לילדים לתכנן ניסוי בו יבדקו את השפעת המשטח
- סובבו כל סביבון על משטחים שונים ומדדו את זמן הסיבוב.
- האם מספיק למדוד סיבוב אחד או שיש צורך בכמה מדידות? מדוע?
- מה הקשר בין סביבון לכדור הארץ ?
- נסו להעמיד סביבון על השפיץ מבלי לסובב אותו, מה קורה ? הסביבון נופל ישר כמובן. כלומר, ישר קשר בין הסיבוב של הסביבון לבין העובדה שהוא עומד או נופל.
- עכשיו – נסו למדוד כמה זמן הוא מסתובב, בהתחלה סובבו לאט ומדדו ואח”כ מהר יותר ומדדו. נגלה שככל שמסובבים יותר מהר כך מצליח הסביבון להחזיק יותר זמן עומד.
- אז מדוע סיבוב מאפשר לסביבון לעמוד ?דמיינו שאתם יושבים בקרוסלה ומתחילים להסתובב – יש תחושה שמשהו דוחף אותנו כלפי חוץ, רוצה לזרוק אותנו מהקרוסלה. הדבר הזה נקרא “כוח”. זה כוח שנוצר כתוצאה מהתנועה במעגל.
- נסו לרוץ במעגל ולא לצאת ממנו, תגלו שזה די קשה, הרגליים שלנו צריכות להתאמץ כדי להישאר במעגל. זהו אותו כוח שהיה בקרוסלה והוא נובע מהתנועה במעגל.גם הסביבון משתמש בכוח הזה כדי לעמוד. הסיבוב מפעיל כוח שגורם לו לעמוד.
- אבל לא רק סביבונים מייצרים כוח כזה, כל גוף מסתובב , אפילו כדור הארץ הענק , כאשר הוא מסתובב פועל כוח ששומר אותנו במרחק קבוע מהשמש (למזלנו אחרת היינו מתקרבים ומשתזפים יותר מדי)…
- תסתכלו סביב, איזה עוד גופים מסתובבים אתם מכירים ?
אז מה משפיע על הסביבון בזמן הסיבוב?
- התנע הזוויתי – התנע הזוויתי הוא התנופה שמוענקת לסביבון המסתובב סביב צירו. ככל שמהירות הסיבוב גדולה יותר כך התנע גדול יותר. ככל שמשקל (מסת) הסביבון גדול יותר התנע גם יגדל. התנע הסיבובי גורם לכך שהסביבון מסתובב סביב צירו ולא נופל. ככל שהתנע גדול יותר הסביבון יסתובב למשך זמן רב יותר ולא יפול.
- כוח החיכוך – החיכוך של רגל הסביבון עם המשטח עליו הסביבון מסתובב. לכן, ככל שהרגל במקום המפגש עם המשטח תהיה קטנה יותר, החיכוך יקטן ומשך הסיבוב יגדל. ככל שהסביבון עבה יותר, החיכוך עם האוויר יגבר ומשך הסיבוב יתקצר.
- כוח המשיכה – כוח המופעל ע”י כדור הארץ ומושך את הסביבון כלפי מטה.
סביבון חד כיווני:
בשל צורתו הייחודים והלא סימטרית בעת סיבוב הסביבון נוצרת התנגדות ואנרגיית הסיבוב הופכת לרטט שהופך לסיבוב בכיוון הנגדי למעשה יש כאן הדגמה של שימור אנרגיה.
יש לקחת בחשבון שזה נכון רק לסיבוב בכיוון אחד. אם נסובב בכיוון ה”נכון” הסביבון יסתובב רגיל ללא הפרעה.
סביבון מתהפך:
כאשר מתבוננים על הסביבון מקרוב, חדי האבחנה יוכלו לראות שכאשר הסביבון מתהפך הוא משנה את כיוון הסיבוב שלו! הסיבה לשינוי נעוצה בחיכוך עם המשטח עליו הוא מסתובב ובגאומטריה של הסביבון (מיקום מרכז הכובד שלו)
סביבון מאיר:
אם תתבוננו בסביבון מקרוב תוכלו לראות קפיץ מתכת חופשי. כאשר מסובבים את הסביבון, הכוח הצנטריפוגלי דוחף את הקפיץ כלפי חוץ. כאשר הקפיץ זז, הוא גורם לסגירת מעגל חשמלי והנורה נדלקת.
נכתב בשיתוף עם נמרוד שגב – מיונק הדבש
לפרטים נוספים על הפעילויות של יונק הדבש לחצו כאן >>
