אקדח הגומיות

ניתוח מלא של המרות האנרגיה—מהמתיחה ועד הפגיעה

bullseyeהכירו את המערכת

אקדח גומיות הוא דוגמה מושלמת לשרשרת המרות אנרגיה—מתחילת המתיחה ועד הפגיעה במטרה.
נעקוב אחרי האנרגיה בכל שלב ושלב!

🎯 רובה הגומיות - המרות אנרגיה

לחצו במסך, משכו ימינה לכיוון ושחררו לירי!

ניקוד
0
יריות
5
אנרגיה (J)
0.0
+10+20+15+30👆 לחצו במסך ומשכו ימינה לכיוון
⚡ המרות האנרגיה
💪
כימית
שרירים
🎯
אלסטית
גומייה
🚀
קינטית
תנועה
🔥
חום+קול
פגיעה
💪🎯🚀🔥

נוסחת האנרגיה האלסטית: E = ½kx² — ככל שמושכים יותר, יותר אנרגיה נאגרת!

waving-hand

שלב 1

מותחים את הגומייה

כימית (שריר) ← אלסטית (גומייה)

pause-button

שלב 2

מחזיקים מתוח

אנרגיה אלסטית מאוחסנת בגומייה!

play-button

שלב 3

משחררים!

אלסטית ← קינטית (הגומייה עפה!)

bullseye

שלב 4

פגיעה במטרה

קינטית ← קול + חום + תנועה

microscopeניתוח מעמיק

בואו נבין כל שלב לעומק:

שלב 1 - מתיחה:
השרירים ביד משתמשים באנרגיה כימית (מהמזון שאכלתם) כדי למתוח את הגומייה. ככל שמותחים יותר—יותר אנרגיה מועברת.

שלב 2 - אחסון:
הגומייה המתוחה מכילה אנרגיה אלסטית. היא "רוצה" לחזור לצורתה המקורית, אבל האצבע מחזיקה אותה.

שלב 3 - שחרור:
ברגע שמשחררים, האנרגיה האלסטית הופכת לאנרגיה קינטית. הגומייה מאיצה ועפה קדימה.

שלב 4 - פגיעה:
כשהגומייה פוגעת במטרה, האנרגיה הקינטית מתפזרת: חלק הופך לקול (הרעש), חלק לחום (הגומייה והמטרה מתחממות קצת), וחלק מזיז את המטרה.

סך האנרגיה נשאר קבוע בכל השלבים—רק הצורה משתנה!

מעקב אנרגיה

שלבסוג אנרגיהאיפה היא נמצאת?
לפני המתיחהכימיתבשרירי היד (מהמזון)
במהלך מתיחהכימית ← אלסטיתעוברת מהיד לגומייה
גומייה מתוחהאלסטיתמאוחסנת בגומייה
טיסה באווירקינטיתבתנועת הגומייה
פגיעה במטרהקול + חום + תנועהמתפזרת לסביבה
rubber-bands-2

עובי הגומייה

גומייה עבה יותר = יותר אנרגיה אלסטית = יריה חזקה יותר

גומייה עבה קשה יותר למתיחה—אבל מאחסנת יותר אנרגיה!

streched

מרחק המתיחה

מתיחה רחוקה יותר = יותר אנרגיה אלסטית = מהירות גבוהה יותר

יש גבול! אם מותחים יותר מדי—הגומייה נקרעת.

השוואה לנשק עתיק

archery-bowקשת וחץ

• מותחים את המיתר
• אנרגיה אלסטית נאגרת
• משחררים—החץ עף!
אותו עיקרון כמו אקדח גומיות

catapultקטפולטה

• דוחסים קפיץ או מותחים חבל
• אנרגיה אלסטית נאגרת
• משחררים—אבן עפה!
• שימש במצורים על מבצרים

האנושות השתמשה באנרגיה אלסטית אלפי שנים!

test-tubeניסוי בבית

נסו לבדוק את העקרונות בעצמכם:

  1. קחו שתי גומיות—אחת דקה ואחת עבה
  2. מתחו את שתיהן לאותו מרחק
  3. שחררו לעבר אותה מטרה
  4. איזו הגיעה רחוק יותר?
  5. עכשיו נסו עם אותה גומייה—מתיחות שונות!

thinking-faceשאלה לחשיבה

אם נורה גומייה ישר למעלה—מה קורה לאנרגיה שלה בדרך למעלה ובדרך למטה?

בדרך למעלה:
• מתחילה עם אנרגיה קינטית (תנועה מהירה)
• האנרגיה הקינטית הופכת לאנרגיה פוטנציאלית (גובה)
• בנקודה הגבוהה ביותר: קינטית = 0, פוטנציאלית = מקסימום

בדרך למטה:
• האנרגיה הפוטנציאלית הופכת בחזרה לקינטית
• הגומייה מאיצה
• בפגיעה בקרקע: כל האנרגיה הופכת לחום, קול, ותנועה

שימו לב: בגלל התנגדות אוויר, חלק מהאנרגיה הופך לחום בדרך—לכן הגומייה לא חוזרת לאותו גובה!

העיקרון של אחסון אנרגיה אלסטית משמש בהרבה מערכות מודרניות:

בליסטראות לזריקת מטוסים—קפיץ ענק או גומי מאיץ מטוסים מנושאות
מנגנון נעילה בדלתות—קפיץ שומר את הבריח במקום
שעונים מכניים—קפיץ מפותל מספק אנרגיה
משגרי צעצועים—אותו עיקרון כמו אקדח גומיות!

שאלה 1 מתוך 5

איזו אנרגיה מאוחסנת בגומייה מתוחה?