מבוא:  מקל הקסם האינדיאני, הוא צעצוע שמקורו, ככל הנראה, בשבטים אינדיאנים שחיו באזור מדינת פנסילבניה של ימינו. הצעוצוע פועל על פי מספר עקרונות פיסיקליים מעניינים, כשהמטרה היא לגרום לפרופלור שבקצהו להסתובב, על ידי חיכוך מקל אחר בחלקו המשונן של הצעצוע (ראו תמונה). זה אולי נשמע פשוט, אבל צרך לדעת הרבה דברים כדי שהוא יעבוד כמו שצריך…

מקל הקסם האינדיאני (מתוך אתר בובימה: http://www.bubima.com)

עקרונות פיזיקליים מרכזיים:

• כוחות אלסטיים.
• תנועה הרמונית פשוטה.
• עקומות ליסז'ו.
• תהודה.

שאלות המחקר:

• כיצד תדירות המתנדים משפיעה על תדירות הסיבוב של הפרופלור במקל האינדיאני?

• כיצד משפיעה תדירות המתנד על גודל העתק התנודות של המסמר (הקצה הרחוק) בדגם של המקל האינדיאני?

• כיצד הפרש זווית המופע בין תדירויות המקור משפיע על תדירות הסיבוב של הפרופלור?

מערך ומהלך המחקר:

• בניית סימולציה שתתאר את תנועת הפרופלור בעקבות התנודות החיצוניות.
• בניית מערך ניסוי שיניע את המקל באופן מבוקר ומדויק.

מטרות העבודה:

• חקירת אופן הפעולה של המקל האינדיאני.
• רכישת ידע מעמיק בנושאים כמו תנועה הרמונית ותהודה.
• התמודדות עם בניית סימולציות מחשב.
• בניית דגמים ומערכי ניסוי מורכבים.

מנחים מייעצים:

• איגור פבזנר.