עבודת חקר במדעים- השפעת לחץ אוויר על תעופת טיל מים

עבודת חקר במדעים- השפעת לחץ האוויר על תעופת טיל המים

.מגישים: ירין יקוטי, זיו איסמאילוב, אלעד רוזנברג ושניר נעים

כיתה: ט’9

מוגש למורה: אורי הירשמן כהן

חט”ב יהלום

:מבוא

.הרבה אנשים כיום לא יודעים בדיוק כיצד לחץ האוויר פועל, כיצד מודדים לחץ אוויר ומהי השפעתו לסביבה

האוויר מורכב מגזים שונים, חלקיקי אבק ועוד. לכל אלה יש מסה ומשקל גם אם הם קטנים יחסית. האטמוספרה, או האוויר, לוחצים על פני הקרקע של כדור-הארץ בכובד משקלם (קל ככל שיהיה), זהו לחץ אוויר. לחץ האוויר משתנה ביחס לכמות האוויר הנמצאת מעל הקרקע. ככל שנגביה מגובה פני הים כך כמות האוויר שמעלינו הנה קטנה יותר. זהו אחד הקשיים בהם נתקלים מטפסי ההרים הגבוהים – חוסר באוויר משמעו גם חוסר בחמצן. כמות קטנה של אוויר משמעה גם לחץ-אוויר קטן יותר. לכן במקומות גבוהים, שוב כמו בהרים למשל, קיים לחץ אוויר נמוך יותר מזה הקיים במקומות

.נמוכים

.יותר, למשל בעמקים. בים-המלח, המקום הנמוך ביותר בעולם, שורר באופן תמידי לחץ-אוויר גבוה

לחץ אוויר (לחץ אטמוספרי, לחץ ברומטרי), לחץ המופעל על משטח כתוצאה מפעולת כוח הכבידה של שכבות האוויר שמעליו. לחץ אוויר בנקודה מסוימת שווה למשקל האוויר שמעליו מאותה נקודה ועד למרומי האטמוספירה, כפועל יוצא, ככל שעולים בגובה כך לחץ האוויר קטן. עמוד אוויר בן

.סמ”ר אחד הנמתח מגובה פני הים ועד לסוף האטמוספירה מכיל בדרך כלל כק”ג אחד של אוויר

:שאילת שאלות

?כיצד לחץ האוויר משפיע על תעופת טיל המים

?כיצד כמות המים משפיעה על תעופת הטיל

?כיצד גודל הבקבוק משפיע על תעופת הטיל

?כיצד החומר ממנו עשוי הבקבוק משפיע על תעופת הטיל

?כיצד טמפרטורת המים שבטיל תשפיע על תעופת הטיל

:בחירת שאלת חקר

?כיצד לחץ האוויר משפיע על תעופת טיל המים

?מדוע בחרנו בשאלה זו

.בחרנו בשאלה זו מכיוון ששאלה זו היא המעניינת, המסקרנת והניתנת לניסוי מבין כל השאלות שבחרנו

.בנוסף, בחרנו בשאלה זו מכיוון שאנחנו סקרנים לבדוק כיצד לחץ האוויר יכול להשפיע על תעופת הטיל

:ניסוח השערות

   אנו משערים שככל שלחץ האוויר בטיל יהיה גדול יותר, כך תעופת הטיל תהיה גבוהה יותר וההפך מכיוון שכאשר חלקיקי האוויר יפעלו בלחץ חזק

 ויפגעו בדפנות הבקבוק הן יפגעו באזור אליו הטי מכוון כי האזור השני הוא מים וכך הלח שיצטבר על דפנות הבקבוק יטיס את הבקבוק.

.הניסוי: העפת טיל מים למרחק ע”י שימוש בלחץ אוויר

.תכנון הניסוי: להעיף את הטיל 3 פעמים ב3 עוצמות שונות ולמדוד את המרחק שהטיל עף

.כלים וחומרים: משאבה, בקבוק של ליטר וחצי, פקק שעם, קרשים, סיכה לניפוח כדור, סכין יפני ומים

מהלך הניסוי: התאמנו את הגודל של פקק השעם לפתח הבקבוק ע”י חיתוך עם הסכין. מילאנו רבע בקבוק במים, ולאחר מכן חוררנו חור בגודל הסיכה בפקק השעם. חיברנו את הבקבוק לפקק, את הפקק לסיכה ואת הסיכה למשאבה, ולאחר מכן ייצבנו את הטיל בעזרת קרשים. לאחר שעשינו .את כל הפעולות האלו העפנו את הטיל

טבלה למדידת מרחק התעופה של הטיל

.ניתן לראות שבעוצמה חזקה הטיל עף למרחק גדול (9 מטרים). ניתן לראות שהיה לחץ אוויר חזק מאוד על דפנות הטיל שגרם לתעופה רחוקה

.ניתן לראות שבעוצמה בינונית הטיל עף למרחק טוב (5 מטרים). ניתן לראות שהיה לחץ אוויר בינוני על דפנות הטיל גרם לתעופה טובה

.ניתן לראות שבעוצמה חלשה הטיל עף מרחק קטן (3 מטרים). ניתן לראות שהיה לחץ אוויר קטן על דפנות הטיל אך מספיק בשביל לעוף

.ניתן לראות שבניסוי הבקרה הטיל לא עף (0 מטרים). ניתן לראות שכאשר לא מופעל לחץ אוויר על דפנות הטיל, אין דבר שיגרום לו לעוף

:סרטונים

https://www.youtube.com/watch?v=hSrko2NvZmo

https://www.youtube.com/watch?v=SzIlDxdD7kI

:הסקת מסקנות

.הבנו מהניסוי שללא לחץ אוויר הטיל לא יוכל לעוף

.הבנו מהניסוי שלחץ האוויר משפיע בעוצמתו על תעופת הטיל

.ניתן להסיק שהמשתנה התלוי (הטיל) תלוי הרבה במשתנה הבלתי תלוי (לחץ האוויר) מכיוון שהבנו מהניסוי שללא לחץ אוויר הטיל לא יוכל לעוף

.בנוסף, אנו חושבים שכאשר אנשים יבצעו את הניסוי הזה הם יבינו לעומק מהו לחץ אוויר ומהי השפעתו

הניסוי תורם להבנת הנושא אותו חקרנו בכך שהניסוי מתבסס על לחץ אוויר, וכאשר אנשים יבצעו את הניסוי הזה, הם יתעניינו וירצו לדעת יותר מידע על לחץ האוויר, כמו: מהי השפעתו, האם הוא תורם ועוד.

אנו חושבים שהשאלות שיעלו מן הניסוי הם: כיצד נפח האוויר בטיל משפיע על תעופתו?, כיצד כמות המים משפיעה על תעופת הטיל?, כיצד משקל

הטיל ישפיע על תעופתו? ועוד.

:רפלקציה קבוצתית

אנו חושבים שהחקר שביצענו הוא חקר מעניין שפתח לכל חברי הקבוצה נקודת דמיון בנושא זה. בתור קבוצה למדנו שתהליך החקר הוא תהליך ארוך וממושך שיכל להימשך עד מספר חודשים. לדעתנו העבודה הקבוצתית תרמה רבות לתהליך החקר מכיוון שכאשר אתה חוקר נושא מסויים עם חברים זה נהיה מעניין יותר. שיפור החקר יעשה בצורה שנהיה יותר מאורגנים, ונהיה מתוכננים יותר מבחינת הזמנים לניסוי. לדעתנו היינו חוקרים הלאה כיצד כמות המים משפיעה על תעופת הטיל מכיוון שזה נושא מעוד מעניין וכשנקבל את התוצאות נוכל לדעת איך להעיף את הטיל בצורה הטובה ביותר.

:ביביליוגרפיה

ויקיפדיה: לחץ אוויר

לחץ אוויר- ynet

 גאוגרפיה: לחץ אוויר

:תודות

. (לאבא של שניר שעזר לנו עם החומרים לניסוי (שנגנבו

.למורה אורי שהנחתה אותנו במהלך עבודת החקר ובעזרה לבחירת הנושא

.לשכנים של שניר שעזרו לנו עם החומרים