חזרה לאתר הטכנודע

מנגנונים בתנועה: גלגל וגלגלת - חידושים והשלכותיהם

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.

תיקיית מוצגים

🧵גלגלת
גלגלת בריכה
1

גלגלת העלאת מים

העיקרון:שימוש בגלגלת להדגמת חוקי הפיזיקה בסביבה מימית

המוצג מדגים כיצד מספר הגלגלות משפיע על הכוח אותו עלינו להשקיע לצורך העלאת מים

🧵גלגלת
נול אופניים
2

מערכת גלגלות מחוברות

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

🧵גלגלת
באר
3

באר המים

העיקרון: שימוש בגלגלת לשינוי כיוון הכוח והקטנת המאמץ הנדרש

שאיבת המים מעומק הבאר מתאפשרת תוך הפחתה משמעותית במאמץ הפיזי הנדרש, הודות למערכת הגלגלת

🛞גלגל
אבני ריחיים
4

אבני הריחיים

העיקרון: ניצול תנועה סיבובית לביצוע עבודה מכנית

גלגל האבן המסתובב ממיר תנועה סיבובית לפעולת טחינה יעילה, תוך הפחתת המאמץ ושיפור התוצאה

🧵גלגלת
מאופניים לכד
5

מנגנון העברת תנועה

העיקרון: שרשרת גלגלות כמערכת להעברת אנרגיה בין מקור לתוצאה

מערכת גלגלות מאפשרת יצירת שרשרת פעולות מורכבת, כאשר האנרגיה מועברת ממקור אחד למספר יעדים

🧵גלגלת
גלגלי תמסורת
6

מערכת תמסורת אופקית

העיקרון: העברת תנועה במישור אופקי באמצעות גלגלות

גלגלות במערך אופקי מאפשרות העברת תנועה ליעדים מרוחקים תוך שמירה על כיוון התנועה או שינויו

🛞גלגל
מריצה חסרת גלגלים
7

השפעת צורת הגלגל

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

🧵גלגלת
משקולות
8

הרמת משקולות בגלגלות

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

🛞גלגל
כרכרת המלך
9

כרכרת המלוכה

העיקרון: הפחתת החיכוך והמומנט הנדרש באמצעות גלגלים

השימוש בגלגלים מאפשר להניע כלי תחבורה כבדים בקלות יחסית, תוך הפחתת החיכוך עם הקרקע

⚙️גלגל שיניים
מתקן גלגלי השניים
10

מערכת גלגלי שיניים

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

🧵גלגלת
מכונת תפירה
11

מכונת התפירה

העיקרון: שימוש בגלגלות במכשירי הבית היומיומיים

מערכת הגלגלות במכונת התפירה ממירה את תנועת הדוושה לתנועה סיבובית מהירה של המחט והחוט

⚙️גלגל שיניים
שולחן אור - בנייה חופשית גלגלי שיניים
12

יצירה עם גלגלי שיניים

העיקרון: בניית מערכות מורכבות באמצעות שילוב גלגלי שיניים

התנסות בבניית מערכות מכניות מאפשרת הבנה עמוקה של יחסי התמסורת וכיווני הסיבוב של גלגלי השיניים

🛞גלגל
גלגל המזל
13

גלגל המזל

העיקרון: אינרציה וחיכוך בתנועה סיבובית

הסיבוב החופשי של הגלגל מדגים כיצד כוחות האינרציה מאפשרים המשך תנועה, בעוד החיכוך גורם להאטה הדרגתית

🧵גלגלת
חבלי כביסה
14

מערכת חבלי הכביסה

העיקרון: העברת תנועה לאורך מרחק במאוזן באמצעות גלגלת

הגלגלות בקצות חבל הכביסה מאפשרות העברת פריטי הכביסה מצד לצד במאמץ מינימלי ובמהירות

🧵גלגלת
ארמון הנסיכה
15

מגדל ארמון הנסיכה

העיקרון: גלגלת אנכית להעברת מטען בין גבהים שונים

מנגנון הגלגלת מאפשר העברת חפצים ומסרים מהקרקע לגובה המגדל תוך שימור האנרגיה