|
|
صفحة: 46
ניסור בולי עץ במנסרה דוגמה נוספת לניצול אנרגיית גובה של מים היא מנגנון המיועד לניסור בולי עץ . בדומה לטחנת הקמח , גם כאן מים זורמים מסובבים את גלגל המים . באמצעות מנגנון ייחודי , גלגל המים מניע מסור קדימה ואחורה . תנועתו של המסור גורמת לניסור בולי העץ . שאלות . 1 התבוננו באיור שמימין , ותארו במילים שלכם את מנגנון המערכת ואת החלקים השונים שמהם המנגנון הזה בנוי . . 2 תארו באמצעות תרשים זרימה את המרות האנרגיה ואת מעברי האנרגיה המתרחשים בתהליך ניסור בולי עץ . שאלה : 1 המים מסובבים את גלגל המים עם הציר שלו . הציר מניע גלגלי שיניים והם מזיזים קדימה ואחורה זרועות שבסופן מחוברים מסורים . המסורים מנסרים את בולי העץ . שאלה : 2 אנרגיית הגובה של המים מועברת לאנרגיית תנועה של גלגל המים ושל הציר שלו , ואנרגיית התנועה מומרת בחלקה לחום במהלך החיכוך בין הגלגל והציר שלו . אנרגיית התנועה של הציר מועברת לאנרגיית תנועה של גלגלי השיניים , וזו מומרת בחלקה לחום . אנרגיית התנועה של גלגלי השיניים מועברת לאנרגיית תנועה של המסורים , וזו מומרת בחלקה לחום של המסור ושל בולי העץ . שעון המטוטלת שעון מטוטלת הוא דוגמה נוספת לשימוש באנרגיית הגובה לצורכי האדם . אחד הרכיבים העיקריים של שעון כזה הוא מטוטלת . כזכור , מטוטלת מורכבת מחוט שבקצהו קשורה מסה כלשהי . משך הזמן מהרגע שהמטוטלת נעה מהנקודה הגבוהה ביותר בצדה האחד אל הנקודה הגבוהה ביותר שבצדה האחר ובחזרה אל נקודת המוצא , נקרא זמן המחזור . ניסויים רבים הראו שזמן המחזור של מטוטלת הנמצאת במקום מסוים על פני כדור–הארץ נשאר קבוע בקירוב רב וכמעט שאינו משתנה במהלך תנועתה הלוך וחזור . תכונה זו של המטוטלת מאפשרת למדוד זמן , למשל על ידי ספירת הפעמים שבהן המטוטלת נעה הלוך וחזור . בשעוני מטוטלת יש מנגנון ייחודי הנקרא מ ַ ח ְ גר ֵ . תפקידו של המחגר הוא להעביר את תנועת המטוטלת של השעון לתנועה סיבובית של מחוגי השעון כדי שיורו על השעה הנכונה בשעון . גם בתהליך הזה חלק מאנרגיית הגובה של המטוטלת מומר לאנרגיית תנועה של מחוגי השעון , וחלק אחר מומר לחום בגלל החיכוך והתנגדות האוויר . כתוצאה מכך , האנרגיה המכנית של המטוטלת הולכת ופוחתת באופן הדרגתי והיא עלולה להיעצר ולמנוע את תפק וּ ד השעון . כדי למנוע זאת , יש להוסיף למטוטלת את האנרגיה שאיבדה במהלך תנועתה . לשם כך משלבים שרשרת במחגר השעון . השרשרת מלופפת סביב ציר השעון ובקצה שלה יש משקולת . מדי פעם צריך למשוך את השרשרת למטה ולגרום למשקולת להתרומם למעלה . באמצעות המחגר אנרגיית הגובה של המשקולת מועברת באופן הדרגתי לאנרגיית התנועה של המטוטלת . כך המטוטלת אינה נעצרת אלא ממשיכה לנוע הלוך וחזור , ובמקביל המשקולת מתחילה לרדת למטה בקצב אטי ומאבדת מאנרגיית הגובה שלה לטובת תנועת המטוטלת . אנרגיית הגובה של המשקולת מומרת בשעון מטוטלת לאנרגיית תנועה של מנגנון השעון ושל המחוגים מערכת לניסור בולי עץ
|
|