VOD עבור יסודי - מערכות טכנולוגית ‒ מבנה ופעולה

הנפט הינו חומר הגלם למוצרי צריכה רבים כמו פלסטיק, שעווה, גריז, אספלט וכמובן דלק. הנפט הינו מקור האנרגיה העיקרי בעולם ומכאן חשיבותו. על מנת להפיק נפט יש צורך לקדוח עמוק באדמה ולשאוב אותו מהמאגר. את המאגרים קשה לזהות, ולעיתים קידוח נפט אינו מעלה דבר.

הלייזר (LASER) הינו ראשי תיבות של Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, כלומר הגברת אור על ידי גירוי פליטה של קרינה. הלייזר הינו אלומה צרה ועוצמתית של אור באורך גל אחד. הלייזר משמש אותנו למגוון שימושים החל מקריאת ברקוד בסופר, דרך קריאת תקליטורים ועד שימושים צבאיים. הסרטון שלפנינו מסביר מהו הלייזר וכיצד הוא פועל.

בניסוי הזה נראה איך עובד שלט-רחוק, ואיך הוא מעביר את ההוראות למכשירים שעליהם הוא שולט.

איך המיקרוגל מצליח לחמם את האוכל שלנו כל מהר? איך הוא פועל? הסרטון הבא מסביר ממה מורכב המיקרוגל וממחיש את אופן פעולתו.

אחת מרכבות ההרים של דיסני וורלד באורלנדו מסייעת לאנשים להיפטר מאבנים בכליות במהירות וללא כאב. לאחר ששמעו על כמה מטופלים שנפטרו מאבנים בכליות בעזרת סיבוב על ״רכבת הר הרעם הגדול״, החליטו רופאים לנסות זאת בעצמם.

אנרגיה מופיעה בטבע בצורות רבות ושונות. ביניהן ישנה האנרגיה הקינטית – הלא היא אנרגיה הנובעת מתנועה של גופים; האנרגיה התרמית – חום (שבגופים גדולים מייצגת למעשה את התנועה של הרכיבים האטומיים המרכיבים אותם); אנרגיית האור; האנרגיה הכימית האצורה בתוך חומרים; אנרגיה מכנית פוטנציאלית וכו’.

לא פשוט לחקור יצורים זעירים כמו אלמוגים ואצות במעמקי האוקיינוס. טכנולוגיה חדשה מספקת צילומים צבעוניים ומפורטים מאוד של החיים הקטנים בים הגדול

מנורת הפלורסנט, המכונה בטעות גם “מנורת ניאון”, חוללה מהפיכה בשוק התאורה. מדובר במנורה עם אורך חיים ארוך יחסית, הנותנת אור חזק בצריכת חשמל נמוכה יחסית. ניתן למלא מנורת פלורסנט בגזים אציליים שונים המקנים לאור הבוקע צבע שונה או לצפות את המנורה בציפוי המקנה לו את הצבע. עיקרון הפעולה של המנורה מבוסס על העלאת אלקטרונים של אטומי גז לרמה אנרגיתית גבוהה יותר, ושחרור אור כאשר האלקטרונים חוזרים לרמתם המקורית. הסרטון שלפנינו ממחיש כיצד עובדת מנורת פלורסנט.

בניסוי הזה נגרום לכדור פינג-פונג ולבלון לרחף באוויר בלי ליפול למטה ובלי לזוז לצדדים. ההסבר לתופעה עבר שינויים גדולים במהלך השנים.

עקרון הפעולה של מנוע חשמלי מנוגד לעקרון הפעולה של תחנת כוח. במקום שתנועה תיצור חשמל, חשמל כאן יוצר תנועה. הסרטון שלפנינו מתאר כיצד מנוע חשמלי פועל.

אחת מסדרות הטלוויזיה הזכורות לי מצעירותי הייתה “אוטובוס הקסמים”, שסיפרה על כיתת תלמידים שיוצאת להרפתקאות קסומות של ידע באוטובוס פלאי. באחד הפרקים ביקרה הכיתה בתערוכה על גוף האדם, כשלפתע פתאום האוטובוס התכווץ והתלמידים והמורה מצאו את עצמם בתוך גוף אנושי, שם למדו מבפנים את התהליכים מתרחשים בו. רעיון דומה הופיע עוד קודם לכן בסרט הקלאסי Fantastic Voyage משנות ה-60, שבו החדירו לגופו של מדען פצוע צוללת שכווצה לגודל של כמה מיקרומטרים, במטרה לתקן נזק שנגרם למוחו. היכולת לכווץ בני אדם וכלי רכב אמנם נותרה בגדר מדע בדיוני, אולם השימוש במכונות זעירות לצרכים רפואיים הופך אט אט למציאות.

המיקרוסקופ הינו אחד מכלי המחקר המודרני הותיקים ביותר. עקרון הפעולה של מיקרוסקופ אור הוא מאוד פשוט, ודומה לעקרון פעולת הזכוכית מגדלת. ישנן לפחות שתי עדשות המגדילות את העצם הנצפה, על ידי שבירת קרני האור העוברות דרכן. ישנם סוגים רבים של מיקרוסקופים. הנפוץ מביניהם הוא מיקרוסקופ האור. הסרטון שלפנינו מציג את מיקרוסקופ האור המודרני, את הפונקציות השונות שבו ומסביר כיצד לכוון אותו.

מים הינם מצרך חיוני לקיום חיים. אדם ממוצע צורך 4-8 ליטר מים ליום דרך שתייה ומזון, אך כאשר מכניסים פעולות כמו מקלחת, הדחת מים בשירותים, כביסה ועוד הכמות מזנקת לכ-300 ליטר ליום. מתוך הכמות הזאת כ-200 ליטר ממשיכים למערכת הביוב. מדובר בכמות עצומה של מים באיכות ירודה שניתן למחזר.

מכונת הצילום מהווה חלק אינטגרלי מכל משרד כיום. באמצעות המכונה מייצרים העתקים בשחור לבן של מסמכים ותמונות. מכונת הצילום עובדת על עקרונות של השתקפות אור וחשמל סטטי אשר מאפשרים העברה של המסמך אל הדף באמצעות אבקת דיו טעונה. הסרטון שלפנינו מתאר כיצד פועלת מכונת הצילום.

כרית האוויר פועלת בעזרת תגובה כימית מאוד פשוטה המתבצעת במערכת סגורה ומופעלת על ידי חום הנוצר בעקבות המכה. הסרטון שלפנינו מתאר כיצד מופעל כרית האוויר תוך מתן דגש על הפן הכימי של מנגנון הפעולה

אחת מסדרות הטלוויזיה הזכורות לי מצעירותי הייתה “אוטובוס הקסמים”, שסיפרה על כיתת תלמידים שיוצאת להרפתקאות קסומות של ידע באוטובוס פלאי. באחד הפרקים ביקרה הכיתה בתערוכה על גוף האדם, כשלפתע פתאום האוטובוס התכווץ והתלמידים והמורה מצאו את עצמם בתוך גוף אנושי, שם למדו מבפנים את התהליכים מתרחשים בו. רעיון דומה הופיע עוד קודם לכן בסרט הקלאסי Fantastic Voyage משנות ה-60, שבו החדירו לגופו של מדען פצוע צוללת שכווצה לגודל של כמה מיקרומטרים, במטרה לתקן נזק שנגרם למוחו. היכולת לכווץ בני אדם וכלי רכב אמנם נותרה בגדר מדע בדיוני, אולם השימוש במכונות זעירות לצרכים רפואיים הופך אט אט למציאות.

חוקרים השתילו ננו-חיישנים לקרינה תת-אדומה בעיניהם של עכברים, והראו כי הם אכן מסוגלים לראות את הקרינה הזו. האם בקרוב נוכל לייצר בני אדם שרואים היטב בחושך?

הסרטון שלפנינו מסביר על פעולת כור גרעיני להפקת חשמל, ועל התקלה שארעה בכור בפוקושימה.

כחלק מהקטנת התלות של תעשיית הרכב בדלקים פוסיליים (נפט) פותחו סוגים שונים של רכבים המנצלים טכנולוגיות שונות להנעת כלי רכב. אחת מטכנולוגיות אלו כלי רכב המונע על ידי מימן. הטכנולוגיה מבוססת על ניצול האנרגיה והחום הנפלטים מתגובת חמצן ומימן באמצעות תא אלקטרוכימי. הסרטון שלפנינו מסביר כיצד עובד תא דלק מימן, עליו מבוססים כלי רכב המונעים על ידי מימן, וגם כאמצעי לאספקת חשמל.

פיתוחים ננוטכנולוגיים והשימושים שלהם בתחום הרפואה.