האם יש מישהו/משהו שמתנהג בדיוק כמוכם בעולם הזה?

שלום לכל החנונים המגניבים,

אי פעם הלכתם ברחוב וחשבתם לעצמכם מה זה הצל שלכם בדיוק? איך זה הגיוני שאני יוצרת דבר שחור על הרצפה רק מעצם זה שאני עומדת לידו? איך זה הגיוני שיש דבר שמתנהג בדיוק כמוני רק בצורה דו מיימדית ובצבע שחור?

אז סך הכול זה די פשוט, צל זה האזור שמוסתר מהאור או שמגיעה אליו כמות קטנה יחסית של אור. 

צל יכול להיווצר בשני מצבים:

1. מאור השמש-כאשר יש גוף מסוים המסתיר אותו (זה יכול להיות אתם, מכונית, בניין).
2. מאור מלאכותי-למשל מנורה בחדר שלכם, וגם כאשר גוף מסוים מסתיר את האור.

מהם הגורמים המשפיעים על גודל וצורת הצל?

1. מיקום האור וזוויתו-הצל תמיד יפנה לכיוון הנגדי של מקור האור. כשהשמש מעל לראשינו כמעט ולא נראה צל. ודבר נוסף, ככל שהזווית של מקור האור שטוחה, כך אורך הצל ארוך יותר. 

*נראה זאת אחר כך בניסוי כדי שתבינו זאת יותר טוב

2. מיקום הגוף-ככל שהגוף יותר קרוב למקור האור, הצל שלו גדול יותר מפני שהגוף מסתיר יותר שטח פנים של האור יחסית.

יש דבר הנקרא "צל מלא" ו"צל חלקי":

צל מלא- הצל נראה שחור לחלוטין. לא מגיעה טיפת אור לאזור הצל.

צל חלקי- הצל נראה יחסית כהה לסביבה שלו. רק חלק מהאור הגיע לאזור הצל.

הקשר בין צל לטמפרטורה:

מכירים את זה שבקיץ ביום חם, כשאתם רוצים לנוח ולהתקרר מעט אתם יושבים מתחת לעץ. זה בדיוק הבדל הטמפרטורות.

השמש בנוסף לאור, מפיצה גם חום, לכן במקרים רבים הטמפרטורה באזור הצל תהיה נמוכה יותר יחסית מפני שהצל מסתיר את קרני השמש.

ביום חם, הבדל הטמפרטורות בין אור לצל יכול להגיע לכ-10!

מכירים שעון שמש? הוא עובד בדיוק על אותו העיקרון של הצל. 

שעון שמש עובד על פי העיקרון שזווית הצל משתנה כשהמיקום של מקור האור משתנה.

הוא משתמש בתנועת הצל שנוצר מעצם דק כלשהו שנמצא במיקום אור השמש. בכך הוא מציג את השעה המשוערת.

שעון השמש הראשון נקרא "אובליסק", אם ביקרתם אי פעם בפריז בטח פגשתם אותו, הוא מאוד מפורסם. הוא הומצא כנראה על ידי המצרים.

עם תנועת השמש בשמיים הצל של החרוט הגדול הנמצא בשעון נע. מסלול הצל חולק בקנה מידה קבוע. כך האנשים ידעו מה השעה בערך.

מוכנים לניסוי?

אז בניסוי אנו הולכים לבדוק יחד כיצד כיוון ואורך הצל משתנים בהתאם למיקום האור.

לפני שאתם מתחילים לקרוא, אני ממליצה לכם לקחת את כל החומרים שציינתי ולנסות יחד עם קריאת הניסוי אותו. תישארו עד הסוף אם אתם רוצים לדעת כיצד להשתמש בצל שלכם ביום יום. 

*רמז: אולי אי פעם תתקעו ללא מצפן בשום מקום... 

מצרכים:

פלסטלינה, פנס, טוש, דף וסרגל.

מערך הניסוי:

1. הדביקו את הטוש בעזרת הפלסטלינה לדף, בצורה בה הטוש יעמוד.

2. הניחו את הפנס על השולחן, משמאל לטוש ובמרחק של 15 ס"מ ממנו. רשמו על הדף עד איפה הגיע הצל.

3. הרחיקו את הפנס, שיהיה במרחק של 30 ס"מ מהטוש. סמנו על הדף, גם כאן, עד איפה הגיע הצל.

4. עשו את אותו הדבר כשהפנס נמצא כמעט לגמרי מעל לטוש, בזווית אליו.

5. עכשיו עשו זאת כאשר הפנס מעל הטוש לגמרי. 

6. עשו את אותו הדבר, כאשר הפנס על השולחן מימין לטוש. 

7. נסו לחשוב על הדברים הבאים: (ממליצה לכם ממש לרשום את זה על דף).

מה הם השינויים שחלו בגודל, אורך וזווית הצל כשהעברתם את הפנס ממקום למקום?

לסיום, והסיום הפעם באמת חשוב (לא שהוא אף פעם לא חשוב). אני הולכת לסכם את המסקנות מהניסוי ובכך גם נסכם את נושא הצל.

בעקבות שינוי כיוון הפנס ומרחקו מהטוש נוצר שינוי בזווית הצל, גודל ואורך הצל.

על פי מה שלמדנו היום ועל פי מסקנות הניסוי: גודל ואורך הצל מושפעים מ:

1. המרחק של הגוף ממקור האור (ככל שהגוף יותר קרוב למקור האור, הצל שלו גדול יותר).

2. הזווית של מקור האור (ככל שהזווית של מקור האור שטוחה יותר, הצל ארוך יותר). 

ועכשיו, לרגע שחיכיתם לו מכל, האם הצל יכול לעזור לנו בניווט?

אם תמצאו את עצמכם אי פעם ללא מצפן בשטח ותרצו לדעת לאיזה כיוון ללכת, הינה דרך:

מצרכים: 

צל ואתם.

אז כמו שאמרנו קודם, זווית הצל מושפעת ממיקום האור וכמו שראינו בניסוי הצל תמיד יפנה למיקום ההפוך שממנו מגיע האור. 

מפני שאנו יודעים שבבוקר, השמש מאירה ממזרח, הצל שלנו יוביל אותנו לכיוון מערב. וההפך כשהשמש שוקעת ונמצאת במערב, הצל ילך לכיוון מזרח.

בנוסף, גם תוכלו לזהות בעזרת הצל שלכם מה השעה בערך, האם בוקר? ערב? צהריים? 

בזריחה ובשקיעה, הצל שלכם יהיה ארוך יותר יחסית לצהריים- שלא תראו כמעט את הצל שלכם. 

תוכלו תמיד להיזכר בניסוי שלנו ולהשוות את הפנס-לשמש ואת הטוש-אליכם.

תמשיכו להיות חנונים מגניבים, נתראה.

מקורות מידע:

• הצל-בריינפופ
  
• אאוריקה-מהו צל?
  
• ויקיפדיה-צל
  
• מילוג-צל
  
• ויקיפדיה-שעון שמש
  
• אאוריקה-מהו העיקרון של שעון שמש?
  
• ויקיפדיה-אובליסק