משגר הכדורים

בשני המפגשים האחרונים בנינו את משגר הכדורים, במהלך המפגשים למדו הילדים רקע מדעי הקשור לדגם, למשל למדנו מהי אנרגיה פוטנציאלית ואנרגיה אלסטית ולאחר מכן למדנו על בליסטיקה.

מהי אנרגיה פוטנציאלית אלסטית?

אנרגיה פוטנציאלית אלסטית היא כמו כוח "נסתר" שמחכה להשתחרר! דמיינו שיש לכם גומייה או קפיץ. כשאתם מותחים את הגומייה או דוחסים את הקפיץ, אתם בעצם מכניסים בתוכם אנרגיה, אבל היא לא נראית. זו האנרגיה הפוטנציאלית האלסטית.
ברגע שמשחררים את הגומייה או הקפיץ, האנרגיה הזו משתחררת, והגומייה או הקפיץ קופצים חזרה למצב הרגיל שלהם. זו האנרגיה הפוטנציאלית האלסטית שהפכה לאנרגיה של תנועה, כמו כשקפיץ קופץ למעלה או כשגומייה נמתחת וחוזרת למקום שלה.
אז אפשר לחשוב על זה כאילו הגומייה או הקפיץ "שומרים" את האנרגיה הזאת בתוכם עד שהם מוכנים לשחרר אותה!

מדוע הכדור נופל לקרקע ולא ממשיך לעוף לנצח?

כשמשגרים כדור, הוא עף באוויר כי דחפנו אותו עם הרבה כוח. אבל למה הוא לא ממשיך לעוף לנצח ונופל לקרקע? יש לזה שני סיבות עיקריות:
כוח המשיכה- יש כוח מיוחד שנקרא כוח המשיכה (גרביטציה). זה כוח שמושך כל דבר כלפי מטה, לכיוון הקרקע. בגלל הכוח הזה, הכדור מתחיל לרדת אחרי שהוא עף למעלה, עד שהוא נוחת על הקרקע.
התנגדות האוויר- כשהכדור עף באוויר, הוא צריך "לדחוף" את האוויר שמסביבו. האוויר קצת "מעכב" את הכדור, וזה גורם לו להאט. עם הזמן, הכוח הזה גורם לכדור לאבד מהמהירות שלו, ואז הוא מתחיל לרדת וליפול לקרקע.
אז בעצם, כוח המשיכה והאוויר ביחד גורמים לכדור להפסיק לעוף ולנחות על הקרקע בסופו של דבר.

מהי בליסטיקה?

בפשטות זהו תחום במדע שחוקר איך דברים עפים באוויר.
הבליסטיקה מסבירה איך הכדור זז באוויר, למה הוא עף בצורה מסוימת, ואיך אפשר לכוון אותו כדי שיפגע בדיוק במקום שאנחנו רוצים. זה כמו משחק שבו צריך לדעת איך לשלוח את הכדור במסלול הנכון כדי להגיע למטרה.

איפה אנחנו פוגשים בתנועה בליסטית ביומיום שלנו?

1. זריקת כדור- כאשר מישהו זורק כדור (כמו כדורגל או כדורסל), הכדור עובר תנועה בליסטית. הוא נע במסלול שמושפע מכוח הכבידה ומהתנגדות האוויר.

2. ירי קשת- כאשר חץ משוחרר מקשת, הוא עובר מסלול בליסטי המושפע מזווית הירי, הכוח המופעל על החץ, וכוח הכבידה.

3. השלכת כדור שלג- כשהשלכת כדור שלג נזרקת לעבר מטרה, הוא נע במסלול בליסטי, בדיוק כמו כדור רגיל.

4. משחק בכדור טניס- בעת חבטה בכדור טניס עם מחבט, הכדור עובר תנועה בליסטית כשהוא עף לכיוון הצד השני של המגרש.

5. נפילת תפוח מעץ- כאשר תפוח נופל מהעץ אל הקרקע, הוא עובר תנועה בליסטית בתהליך הנפילה, המושפע מהכבידה ומהתנגדות האוויר.

הסבר על אנרגיה פוטנציאלית

מה בעצם קורה מבחינה מדעית במשגר הכדורים? אנחנו מטעינים את הגומייה באנרגיה פוטנציאלית אלסטית כאשר אנחנו מושכים את המכלול לאחור שמושך את הגומייה יחד איתו. כאשר נלחץ על ההדק הגומייה תשתחרר ויחד איתה האנרגיה שהייתה שמורה בה. האנרגיה הזאת עוברת אל הכדור שכעת מקבל מהירות התחלתית ועף קדימה בתנועה בליסטית.
כעת, כל מה שנותר לעשות הוא להתנסות בדגם יחד עם הילדים! הניחו את הכדור בקנה, מתחו את הגומייה, כוונו למטרה ולחצו על ההדק!

קודם כל, נחזיק את ההדק, נמשוך את המכלול לאחור ונשחרר את ההדק. לאחר מכן, נכניס את הכדור למקום שלו בקדמת משגר הכדורים ועכשיו רק נותר לכוון וללחוץ על ההדק.

אתגר הכוסות!
הציוד הדרוש:
• שרוול כוסות פלסטיק
• דגם משגר הכדורים
• חלל פתוח
הכנה:
1. בניית המגדל: בנו שני מגדלים יציבים וגדולים מכוסות הפלסטיק.
2. קביעת מרחקים: סמנו קווים על הקרקע המציינים מרחקים שונים מהמגדל.
אופן המשחק:
1. חלוקה לקבוצות: חלקו את המשתתפים לשתי קבוצות.
2. מהלך המשחק: כל משתתף בתורו עומד בקו הסימון שנבחר וזורק את הכדור לעבר המגדל. כל המשתתפים בשתי הקבוצות זורקים פעם אחת את הכדור, כאשר מתחילים מקו הסימון הקרוב ביותר . בסיום כל סבב נותנים ניקוד, בונים את המגדל מחדש ועוברים לקו הסימון הבא.
3. המטרה: לצבור כמה שיותר נקודות לפני שמגיעים לקו הסימון האחרון. הקבוצה שבסיום הסבב הפילה הכי הרבה כוסות במגדל שלה מקבלת נקודה וזורקת ראשונה בסבב הבא.
4. התקדמות: לאחר שניסו כל השחקנים מקו סימון אחד, עוברים לקו סימון רחוק יותר.
5. סיום המשחק: המשחק נמשך עד שהמגדל נופל לגמרי או עד שהגיעו לקו הסימון הרחוק ביותר.
דרכים נוספות להוספת עניין:
• מגדלים שונים: בנה מגדלים עם מבנים שונים (פירמידה, קובייה) כדי להקשות על השחקנים.
• מכשולים: הצב מכשולים בין השחקנים למגדל (כיסאות, חבלים) כדי להוסיף אתגר.
• זמן מוגבל: הגבילו כל תור במשחק בזמן כדי להוסיף לחץ ועניין.
• ניקוד מיוחד: העניקו נקודות נוספות להפלת כוסות מסוימות (למשל, הפלת הכוס העליונה ביותר בלבד).