תערוכת "מנגנונים בתנועה" מציגה נרטיב מרתק המשלב בין עולם האגדה לתהליכי התפתחות טכנולוגית, ומבקשת לחשוף את המבקרים הצעירים להשפעתה המהפכנית של המצאת הגלגל על התפתחות הציוויליזציה האנושית. הביקור בחצר המלוכה הבדיונית מציב את המבקרים במרכזה של סוגיה הנדסית קדומה: כיצד התגבר האדם על מגבלות הכוח הפיזי באמצעות פיתוח מנגנונים מכניים ראשוניים?
התערוכה מאירה את רגע המפנה האנושי שבו אומצו הגלגל והגלגלת – חידושים טכנולוגיים ששינו את מהלך ההיסטוריה והובילו להתפתחויות הנדסיות מורכבות. דרך התמודדות עם משימות מחצר המלוכה – הנעת כרכרת המלך הכבדה, שאיבת מים מהבאר העמוקה וטחינת גרעיני חיטה – המבקרים מוזמנים לחקר והתנסות בתכונות הפיזיקליות של הגלגל ובהשלכותיו המכניות, תוך בחינת ההבדלים הפונקציונליים בין גלגל לגלגלת באמצעות התנסות אמפירית.
המיצגים האינטראקטיביים מזמינים לחוויה רב-חושית ומעורבות פעילה המשלבת למידה והתנסות. באמצעות הפעלת מערכות גלגלות, גלגלי שיניים ומנגנונים מורכבים, המבקרים מפתחים הבנה של עקרונות פעולת גלגלי השיניים ומגלים כיצד חידושים טכנולוגיים אלה מוטמעים בחפצי היומיום, מהמרחב הביתי ועד למכונות תעשייתיות.
הפעילות המסכמת במעבדה מהווה נקודת שיא שמטרתה לטפח חשיבה תכנונית-הנדסית: המבקרים מתכננים ובונים מתקן תקשורת המבוסס על עקרונות הגלגל והגלגלת, ומדמה משלוח מסרים לארמון המלוכה. בכך הם מיישמים את הידע שרכשו ומפתחים מיומנויות של תכנון, תיעוד ויצירה של מערכות מכניות מורכבות.
תערוכה זו משקפת את תפיסת המוזיאון כמרחב חקר והשראה, המעודד את המבקרים הצעירים לפתח מבט ביקורתי על הטכנולוגיה, להבין את התפתחותה ההיסטורית, ולהכיר בחשיבותן של המצאות יסוד בעיצוב עולמנו העכשווי.
העיקרון:שימוש בגלגלת להדגמת חוקי הפיזיקה בסביבה מימית
המוצג מדגים כיצד מספר הגלגלות משפיע על הכוח אותו עלינו להשקיע לצורך העלאת מים
העיקרון: העברת תנועה סיבובית באמצעות גלגלות מקושרות בחבל
תנועת הדיווש באופניים עוברת דרך שרשרת וגלגלות, וממחישה העברת אנרגיה בין חלקים שונים באופניים והמרת אנרגיה לסוגים שונים: כימית קינטית וסיבובית
העיקרון: שימוש בגלגלת לשינוי כיוון הכוח והקטנת המאמץ הנדרש
שאיבת המים מעומק הבאר מתאפשרת תוך הפחתה משמעותית במאמץ הפיזי הנדרש, הודות למערכת הגלגלת
העיקרון: ניצול תנועה סיבובית לביצוע עבודה מכנית
גלגל האבן המסתובב ממיר תנועה סיבובית לפעולת טחינה יעילה, תוך הפחתת המאמץ ושיפור התוצאה
העיקרון: שרשרת גלגלות כמערכת להעברת אנרגיה בין מקור לתוצאה
מערכת גלגלות מאפשרת יצירת שרשרת פעולות מורכבת, כאשר האנרגיה מועברת ממקור אחד למספר יעדים
העיקרון: העברת תנועה במישור אופקי באמצעות גלגלות
גלגלות במערך אופקי מאפשרות העברת תנועה ליעדים מרוחקים תוך שמירה על כיוון התנועה או שינויו
העיקרון: השוואה בין תנועה על משטחים בעלי צורות שונות
חווית ההבדל בין דחיפת מריצה עם גלגלים עגולים לעומת צורות אחרות מדגימה את יעילות הצורה העגולה
העיקרון: השוואת מערכות גלגלות שונות ביחס ליתרון המכני שהן מעניקות
ככל שמספר הגלגלות במערכת גדל, כך פוחת הכוח הנדרש להרמת המשקולת, אך מסלול המשיכה מתארך
העיקרון: הפחתת החיכוך והמומנט הנדרש באמצעות גלגלים
השימוש בגלגלים מאפשר להניע כלי תחבורה כבדים בקלות יחסית, תוך הפחתת החיכוך עם הקרקע
העיקרון: העברת תנועה מדויקת באמצעות שילוב שיניים
גלגלי שיניים מחוברים יוצרים מערכת העברת תנועה מדויקת, כאשר כל גלגל מניע את השני בכיוון הפוך ומאפשר העברת מומנט בין הגלגלים
העיקרון: שימוש בגלגלות במכשירי הבית היומיומיים
מערכת הגלגלות במכונת התפירה ממירה את תנועת הדוושה לתנועה סיבובית מהירה של המחט והחוט
העיקרון: בניית מערכות מורכבות באמצעות שילוב גלגלי שיניים
התנסות בבניית מערכות מכניות מאפשרת הבנה עמוקה של יחסי התמסורת וכיווני הסיבוב של גלגלי השיניים
העיקרון: אינרציה וחיכוך בתנועה סיבובית
הסיבוב החופשי של הגלגל מדגים כיצד כוחות האינרציה מאפשרים המשך תנועה, בעוד החיכוך גורם להאטה הדרגתית
העיקרון: העברת תנועה לאורך מרחק במאוזן באמצעות גלגלת
הגלגלות בקצות חבל הכביסה מאפשרות העברת פריטי הכביסה מצד לצד במאמץ מינימלי ובמהירות
העיקרון: גלגלת אנכית להעברת מטען בין גבהים שונים
מנגנון הגלגלת מאפשר העברת חפצים ומסרים מהקרקע לגובה המגדל תוך שימור האנרגיה