 |
/images/archive/gallery/287/196.jpg
צילום: לע''מ  |
|
|
|
|
| ארז בן-ארי מרוקן את האוויר מעוד תעלומה טכנולוגית. והפעם: הריק |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
מי שלא נרדם בשיעורי הפיזיקה בתיכון בוודאי זוכר שבמרחבי החלל אין אוויר, אלא ואקום (ובעברית: רִיק). לפעמים גם על פני כדור הארץ אנחנו זקוקים לוואקום לצרכים מסוימים. מכשירים אלקטרוניים ומדעיים רבים לא היו מסוגלים לתפקד בלעדיו, אף שוואקום אינו "משהו", אלא דווקא היעדר של משהו. כמו שחושך הוא היעדר של אור, כך גם ואקום הוא היעדר של אוויר. ומאחר שאנחנו חיים בסביבה מלאת אוויר, להיעדר שלו יש תכונות מעניינות וחשובות גם למדע וגם לנו. אחרי הכל, בלי ואקום, איך היינו שואבים את האבק מתחת לארון?
נושא הוואקום הטריד את הפילוסופים הגדולים של יוון כבר לפני מאות שנים, ובהמשך את גדולי המדענים. תחילה התעורר ויכוח אם בכלל יש דבר כזה, שהרי איך יכול כלום להיות משהו? לדיונים היו גם משמעויות דתיות מרחיקות לכת, וכמו בהרבה מקרים, חייהם של כמה מבעלי הדעה הסתיימו בהוצאה
להורג.
מאחר שרוב נפח היקום הינו חלל ריק, ניתן לומר כי ואקום הוא מצב טבעי, אך סביב הכוכבים נוצרת לעתים אטמוספרה. במקרה של כדור הארץ, האטמוספרה מורכבת מתערובת של גזים. גם לכוכבים אחרים יש אטמוספרות כאלו, אבל הן לא מתאימות לנשימה של בני אדם. בכל מקרה, גם באטמוספרות אחרות יכול להיווצר ואקום.
כוח המשיכה של כדור הארץ הוא זה שגורם לאוויר להישאר במקומו ולא להתעופף אל החלל, והוא גורם גם ללחץ אוויר. האוויר, למרות היותו קל מאוד, הוא עדיין בעל משקל. באטמוספרה שלנו שכבת האוויר מגיעה לעובי של עשרות קילומטרים, וכך האוויר הזה מצטבר ללחץ די גבוה. בגובה הים כל סנטימטר מרובע נמצא תחת עמוד אוויר ששוקל קילוגרם אחד. מאחר שאנחנו חיים תחת הלחץ הזה מרגע לידתנו, אנחנו לא מרגישים אותו כלל, אבל כאשר נוצר עודף או חוסר לחץ, מתבררת משמעותו האמיתית.
|
|
 |
|
 |
|
|
 |
|
צילום: עידו קינן
|
|
|
 |
|
 |
|
|
|
|
 |
|
|
|
כל אחד מאיתנו יכול ליצור ואקום בעצמו בעזרת מזרק רגיל: סותמים את קצהו של המזרק בעזרת האצבע ומושכים אם הבוכנה לאחור. במצב כזה האוויר אינו יכול להיכנס למזרק, וכך נוצר הוואקום. במזרק קטן שטח הפנים שעליו מופעל לחץ האוויר אינו גדול, ולכן אנחנו מסוגלים למשוך את הבוכנה לאחור ללא קושי. אם ניקח מזרק גדול יותר, נצטרך להפעיל כוח רב יותר. מעבר לגודל מסוים כבר לא נוכל להזיז את הבוכנה.
במוזיאונים העוסקים במדע, כמו מוזיאון המדע בירושלים, אפשר לראות המחשה של הוואקום בצורת כדור המורכב משני חצאים. מערכת מיוחדת שואבת את האוויר מתוך הכדור, ואז אי-אפשר להפריד בין החצאים - הלחץ שהאוויר מפעיל עליהם פשוט גדול מדי. זאת הסיבה לכך שוואקום מושך דברים, כפי שקורה בשואב אבק או בהתקנים דומים. במקרה של שואב אבק ביתי לא נוצר ואקום אמיתי, אבל בצינור שלו נוצר תת-לחץ (המשאבה מושכת ממנו אוויר לתוך השואב), ולכן אוויר מחלל החדר נמשך כדי לתפוס את מקומו. עם האוויר נמשך גם האבק. בהתקנים אחרים המבוססים על ואקום, מתלי-מגבות למשל, נוצר תתלחץ מתחת לכפתור הגומי, ולחץ האוויר מעל הכפתור הוא זה שמונע ממנו להתנתק מהקיר. אם נוצרת דליפת אוויר מתחת לפני השטח של הכפתור, האוויר ממהר לזרום פנימה כדי לאזן את הלחץ - והכפתור נופל.
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
ג'ף מאוקלהומה יוצר ואקום. צילום: AP
|
|
|
|
|
|
|
ואקום גם בטלוויזיה שלכם
|
|
|
|
|
|
|
במחקר מדעי וגם בתעשיית האלקטרוניקה הוואקום הוא כלי חשוב. מכשירי הטלוויזיה שלנו, למשל, זקוקים לו. השפופרת הגדולה של הטלוויזיה חייבת להיות ריקה מאוויר כדי לפעול כראוי
.
גם בייצור מזון מסייע הוואקום לשמירה על חיי האוכל – במסגרת הייצור אריזת המזון מרוקנת מאוויר ונאטמת, וכך לחות אינה יכולה לחדור פנימה ולקלקל אותו.
כדי ליצור ואקום משתמשים במשאבות, אבל ככל שנשאב יותר אוויר מהכלי, כך נעשה הדבר קשה יותר ויותר ויש צורך במכשור מיוחד. כדי למדוד את רמת הוואקום נעזרים לרוב ביחידת המידה פסקל. לחץ אטמוספרי רגיל הוא 100 אלף פסקל, ומשאבות ריק רגילות מסוגלות להגיע לעשירית פסקל. החלל החיצון הרבה יותר ריק – פי מיליארדי מיליארדים, אך גם הוא לא מצוי בוואקום מוחלט, מאחר שבחלל מתעופפים כל הזמן חלקיקים שונים.
מידע נוסף על הוואקום אפשר למצוא בוויקיפדיה.
| | | | | |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
|
