קינטיקה

שלום הללי,  להלן תשובתי.

אני מניח שהכוונה היא להכנת קצפת בתנאים של חוסר משקל בתוך החללית. ניתן להכין קצפת אבל לא בדרך הרגילה שבה הנוזל המוקצף נמצא במיכל פתוח, כי אז חלקי הנוזל יתחילו לרחף בחלל ויצאו מהמיכל.

צריך לכן להשתמש במיכל אטום, עם פתח שאליו מחוברת משאבת ואקום, ובמקביל שפופרת עם הנוזל. באמצעות ברז, ניתן לחבר את פתח המיכל הריק או למשאבה או למיכל המלא בנוזל. בשלב הראשון שואבים חלק מהאויר במיכל הריק, ואז מעבירים את הברז למצב שבו המיכל הריק יהיה מחובר לשפופרת עם הנוזל. כתוצאה, בגלל הואקום במיכל הריק, יעבור חלק מהנוזל לתוכו, ואפשר גם, על ידי לחיצה על השפופרת לגרום לכך שכל הנוזל יעבור למיכל האטום. כדאי להקפיד שבשלב זה הלחץ במיכל יחזור להיות לחץ אטמוספרי. זה תלוי בכמות האויר ששאבנו בהתחלה. בשלב הזה מנתקים את המיכל האטום ואוטמים את הפתח בפקק. בתוך המיכל יש לנו עכשיו את הנוזל עם שארית האויר, ורק נותר לנענע את המיכל בתנועות חדות ומהירות, על מנת לערבב את הנוזל עם האויר. לצורך הערבוב אפשר גם להשתמש במיכל שבתוכו יש מערבל, כאשר ציר המערבל עובר דרך מכסה המיכל ומחובר למנוע חשמלי. כאשר פותחים לבסוף את המיכל הקצפת נשארת דבוקה לדפנותיו ואפשר ללקק אותה עם כפית. 

אפשר לבצע את הכול גם בחלל מחוץ לחללית, אבל צריך לדאוג לחימום המערכת כדי שהנוזל (והאויר!) לא יקפאו, כי בחלל הטמפרטורה מאד נמוכה. 

                               בתיאבון, גדעון בלע.

ד"ר גדעון בלע
בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב

שלום רב,
מצורף קובץ המסביר את תופעת הפרסציה (נקיפה).

בברכה,
 

פרופ' עמיר לוינסון
הפקולטה לפיזיקה ואסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב

דיפוזיה של שני נוזלים תהיה מהירה יותר אם בין שני הנוזלים קימות אינטראקציות.
חשוב לזכור שתמיד קיימים כוחות לונדון / פיזור (DISPERSION).

עם שני נוזלים לא נמסים אחד בשני ואין ביניהם אינטראקציות גדולות, שיווי משקל יושג במהירות לאחר דיפוזיה של כמה מולקולות בין הנוזלים ולכן  תתפתח ההפרדה (למשל כמו שרואים בשמן ומים).

בפאזה הגזית באופן עקרוני, מתקיימות אותן האינטראקציות.

פרופ' מוריס אייזן
כימיה
הטכניון

מהירות העזיבה של כדור הארץ ע"י טיל נקבעת בגלל כוח המשיכה.  אפשר לחשב ערך זה מהשוואת אנרגיית הכובד הפוטנציאלית על פני הארץ לאנרגיה קינטית שיש להעניק לגוף המאיץ. הצבה בנוסחה מביאה לערך של 11.4 ק"מ לשניייה. אם מוענקת לגוף מהירות כזו שתביא לאנרגיה קינטית השווה לאנרגית הכובד הפוטנציאלית על פני הארץ, הגוף יעזוב את הארץ. מהירות זו מכונה "מהירות בריחה". בדרך כלל יש להעניק לגוף מהירות גדולה במקצת מערך זה, כדי לפצות על הפסדים בגלל חיכוך באטמוספרה ועוד.

כיוון שכדור הארץ סובב סביב עצמו, יש חשיבות למיקום השיגור ולכיוונו. עדיף ביותר שיגור לכיוון מזרח מאזור קוו המשווה, שם סיבוב הארץ מקנה לגוף יתרון מהירות של כמה מאות מטרים לשנייה. כדי להתגבר על החיכוך באטמוספרה עדיף לשגר מגובה מסוים, שם כמות האטמוספרה עד לחלל קטנה יותר. מסיבה זו יש שיגורי חלליות ממטוסים מגביהי טוס, הדבר מעניק גם מהירות התחלתית מסוימת וחופש בזוויות השיגור.

ד"ר נח ברוש
מדעים מדויקים/ אסטרונומיה
אוניברסיטת תל אביב