קסמי מדע חמודים

אהבתי במיוחד את הקטע שבו מכבים נרות במזיגה של פחמן דו-חמצני...

איך עובד סורק?

לפני שנתחיל: שימו-לב שאפשר ללחוץ על התמונות על-מנת להגדילן.

אמי קיבלה סורק מסמכים ישן מחברתה. הסורק נראה במצב מעולה, אבל חסרו בו הכבלים הדרושים להפעלה. חוץ מזה, זה סורק ישן כל-כך שהוא סורק באיכות תמונה נמוכה מאוד (עוד כמה מילים על איכות התמונה - בהמשך).



אם אתם רוצים לראות איך הסורק נראה לפני הפירוק - גשו לכאן.

ממה בנוי הסורק?
הסורק הזה די פשוט. אפשר לראות בו את החלקים הבאים:

1. מכסה עליון: תפקידו לאטום את האור בזמן הסריקה
   
2. משטח זכוכית: עליו מניחים את הדף הנסרק, עם הפנים למטה
3. מעגל מודפס: מפרש את פקודות המחשב לסורק ומעביר את התמונות מהסורק אל המחשב
   
4. "עגלה" שעליה מנורה ומצלמה: זהו החלק העיקרי
5. מנוע, גלגלי שיניים ורצועת גומי: משמשים להניע את ה"עגלה" בזמן סריקת המסמך

איך פועל הסורק?
כאשר מתחילה הסריקה, הנורה נדלקת ומאירה באור חזק את הדף. מעין מצלמה דיגיטלית מצלמת רצועה דקה של הדף שתחתיה היא נמצאת באותו רגע. המנוע מזיז את העגלה לאורך הדף. בכל פעם המצלמה מצלמת רצועה נוספת. הרצועות נאספות ומחוברות לתמונה שלמה אחת של הדף הנסרק. התמונה מתקבלת במחשב.



רוצים לראות תמונות וסרטון אנימציה שמסבירים את התהליך? הקליקו לאתר How Stuff Works.

מה קובע את איכות התמונה? יש גורמים רבים, אבל בואו נדבר רק על אחד: מכמה נקודות מורכבת התמונה? התמונה הנסרקת בנויה מכמות גדולה של נקודות. ככל שהתמונה מורכבת מיותר נקודות, כך התמונה יותר איכותית. לתכונה זו קוראים "רזולוציה".

בסורק הישן, התמונה מורכבת מ-600 נקודות לאורך הדף ו-300 נקודות לרוחב הדף. מי שיודע חשבון יכול למצוא שבסך הכל יש שם 300 כפול 600 נקודות, כלומר בסך הכל 180,000 נקודות. זה נשמע הרבה, אבל בואו נשווה את זה לעומת הסורק הכי זול שמצאתי בחנות (280 ש"ח): לסורק הזה יש 1200 נקודות ברוחב הדף ו-2400 לאורך הדף. בסך הכל יש לו כמעט שלושה מיליון נקודות!

הערה לסיום: הילדים הותיקים בחוג זוכרים שכבר פרקנו סורק בעבר - הנה הדיווח בבלוג.

איך עובד DVD?

מצאתי מכשיר DVD ליד פח האשפה ומייד הבאתי אותו לפגישה בבית הנוער. DVD הוא מכשיר מעניין כי הוא משלב כמה סוגים של טכנולוגיה: יש בו חלקים מכניים (מנועים, גלגלי שיניים), חלקים אלקטרוניים (כרטיסים משולבים, נגדים, קבלים דיודות), וחלקים אופטיים (לייזר, עדשות).

הילדים התפלאו לראות שהקופסה הגדולה ריקה למדי. אפשר לראות את החלקים הבאים:
1. שנאי - משנה את המתח החשמלי מזרם חילופין במתח גבוה (220 וולט) שמגיע מהשקע בקיר לזרם ישר במתח נמוך
2. קורא DVD - החלק העיקרי שאחראי על קריאת הדיסק
3. כרטיס אלקטרוני - החלק שאחראי על תרגום האותות לתמונות וצלילים, וגם על השליטה במכשיר
4. תצוגה וכפתורים - בעזרתם אנחנו מפעילים את המכשיר
5. קופסא - מכילה את כל החלקים האחרים



התרכזנו בחלק העיקרי שקורא את הדיסקים. החלק מורכב מכמה חלקים:
1. מגש עליו מניחים את הדיסק
2. המנוע שמסיע את המגש פנימה והחוצה
3. המנוע שמסובב את הדיסק
4. החלק האופטי של ה-DVD: לייזר ומצלמה.
5. המנוע שמסיע את החלק האופטי קדימה ואחורה, לאורך הדיסק



על הדיסק צרוב המידע כמקטעים קטנים, שקעים ובליטות. קרן הלייזר סורקת את המשטח ומוחזרת אל עדשת המצלמה. המידע הדיגיטלי מתורגם לתמונות וצלילים ומשודר למסך ולרמקולים.

לקריאה נוספת:
DVD בוויקיפדיה
DVD ב-How Stuff Works (אנגלית)
CD ב-How Stuff Works (יש וידאו שמסביר איך הלייזר סורק את הדיסק)

שנה חדשה מתחילה - עכשיו!

אחרי הפסקה ארוכה החוג חוזר לפעילות. הגעתי לא מוכן לפגישה - שכחתי בבית את ארגז הכלים ואת המכשיר לפירוק. לכן,
הקדשנו את הפגישה למכשירים שנמצאים תמיד איתנו. לא, לא התכוונתי לטלפון הסלולארי... אלא לאיברי הגוף שלנו שדומים למכשירים משוכללים. הילדים הציעו את האיברים הבאים:

שיניים
השיניים משמשות לחיתוך האוכל ולטחינה שלו. ראינו שהשיניים שמשמשות לחיתוך חדות כמו סכים, ואילו השיניים הטוחנות רחבות וגבשושיות. הן שונות בצורתן ממש כמו שמברג פיליפס שונה בצורתו ממרג שטוח, על-מנת להתאים יותר לעבודתו. ראינו גם שהשיניים, כמו כלי עבודה, מתקלקלים לפעמים וצריך לתקן אותן בעזרת סתימות, גשר ופלטה.

עיניים
העיניים הן כמו מצלמות - הן קולטות תמונה ומעבירות אותה למוח. המוח מחבר את שתי התמונות לתמונה אחת ותלת מימדית של העולם. בדקנו את הראיה בכמה תרגילים:
1. שימו אצבע על צד ימין של האף. שימו לב שאתם רואים את האצבע. עצמו את עין ימין - האצבע נעלמה! למה? כי עין שמאל לא רואה אותה. כאשר אנחנו מסתכלים בשתי עיניים, האצבע נמצאת בשדה הראיה של עין ימין, ובתמונה שנוצרת במוח, היא מופיעה בשדה הראיה הכולל.
2. הסתכלו על חפץ מסוים בשתי עיניים. בעדינות רבה, דחפו את אחת העיניים מעט בעזרת האצבע. שימו לב שהחפץ זז והתמונה נעשית קצת מטושטשת. אנחנו משבשים את בניית התמונה במוח.
3. לעין יש אישון - חריר קטן שיכול להתכווץ ולהתרחב וכך לשלוט בכמות האור שנכנסת לעין. בחושך - האישון גדל. באור - קטן. ניסינו לבדוק את השתנות גודל האישון על-ידי כיסוי העיניים לשלושים שניות ואז חשיפתן לאור.

לב
הלב הוא משאבה שמזרימה את הדם בגוף. הדם מביא איתו חמצן לחלקי הגוף השונים. כאשר הגוף בפעולה, הוא צריך יותר חמצן והלב עובד יותר מהר לספק אותו. מדדנו לעצמנו דופק ואז קפצנו 30 קפיצות מהירות במקום. ראינו שהדופק נעשה מהיר יותר - כלומר שהלב מזרים יותר ויותר דם רווי בחמצן לגוף הפועל.

קיבה
הקיבה היא חלק ממערכת העיכול - מעין שק שרירי שנמצא בחלק העליון של הבטן. המזון נכנס לתוכו, נמעך ונספג בנוזלי עיכול שמפרקים אותו. הילדים חשבו שהקיבה דומה לבלנדר הביתי - בשניהם עושים שייקים!

ידיים
כפות הידיים הן מכשירים משוכללים ביותר. לרוב בעלי החיים אין ידיים משוכללות כמו שלנו - לנו יש אגודל נגדי, שמאפשר לנו לתפוס דברים. גם יש לנו אצבעות ארוכות, חזקות ועדינות, שיכולות לעשות עבודות עדינות (כמו להרכיב שעון) או גסות (לתת אגרוף). ניסינו לבדוק את היכולת של הידיים שלנו בתנועות מורכבות, בהפרדה בין האצבעות ("ברכת כהנים") ובתרגילי גמישות.

רגליים
הרגליים מורכבות ממנועים (שרירים) ומנופים (עצמות) והן חזקות מאוד. ניסינו לבדוק השערה: אם אני מסוגל לנתר לגובה מסויים על רגל אחת, אהיה מסוגל לנתר לגובה כפול בשתי רגליים. מדדנו ניתורים של כמה ילדים על רגל אחת ובשתי רגליים וראינו שההשערה פחות או יותר נכונה.

"חמישה דברים מסוכנים" - עכשיו בעברית

תרגמתי לעברית את הרצאתו של גבר טולי "חמישה דברים מסוכנים שכדאי לתת לילדים לעשות" באתר TED.
אני ממליץ לשמוע את ההרצאה, ולבקר באתר של טולי: בית-ספר לממציאנים (Tinkering School).

איך עובדת אלקטרוניקה?

תמונה מאת: botheredbybees

אחד הדברים שהייתי רוצה להבין טוב יותר הוא איך עובדת אלקטרוניקה. מגזין Make בא לעזרה עם מספר סרטוני וידאו חמודים ביו-טיוב שמסבירים איך עובדים רכיבים אלקטרוניים שונים, כולל הדגמות. בעיה יחידה לילדים: הסרטונים באנגלית.

הנה מספר דוגמאות וקישורים:
איך עובדת נורית LED?
איך עובד נגד?
איך עובד טרנזיסטור?
איך עובד קבל?

קומיקס מסביר איך דברים עובדים

חדש ויפה: קומיקס בשם Howtoon מסביר לילדים איך עושים כל מיני דברים נחמדים, כמו רובה מרשמלו, צוללת מבקבוק, סימולטור גלישת גלים ועוד.

כדאי להציץ!