ברצוני לדעת על מחקרים בתחום חומרים הסופגים לתוכם זעזועים, מדוע משתמשים ברצפת מתקני השעשועים בחומר קשיח יותר, ואילו בחלקי האופניים משתמשים בחומר רך וספוגי יותר, באולמי ההתעמלות בחומר שלישי, ובקסדות האופניים בחומר רביעי, האם ההבדל הוא מקצועי (כלומר יש הבדל בין חבטות הבאות מנפילות מגובה לחבטות הבאות תוך כדי התנגשות, או שאין חומר אחד העדיף על משנהו, או שההבדל הוא כלכלי בלבד).

אשמח לתשובה

שלום רב,

ישנו מספר רב של סוגי החומרים המסוגלים לעמוד בנגיפה (מכה חדה) ובזעזועים, החל בסגסוגות וכלה בחומרים מרוכבים. אין הבדל עקרוני בין חבטות מנפילה לאלה בהתנגשות (שניהם מוגדרים כנגיפה), אם כי יכולים להיות הבדלים בעוצמה ובמהירות, אולם אין דין חלקי אופניים, שמתוכננים לעמוד בעיקר בעמיסה דינמית משתנה, כדין הקסדה שתפקידה היחיד הוא לעמוד בנגיפה (לספוג את המכה). בתחום הספורט והתעופה נעשה שימוש רחב בחומרים מרוכבים, שיתרונם הגדול הוא חוזקם הגבוה ביחס למשקלם הנמוך (לא כול החומרים המרוכבים, אגב, יודעים לספוג חבטות וזעזועים). לעומתם, בכלים משוריינים, מטבע הדברים, הסגסוגות המתכתיות הן שמשמשות כעטיפת מגן.

לא ניתן לענות בתמציתיות על שאלותיך, מפני שהן כוללניות מדי. בשיטות תכן מודרניות בתחום המכאניקה של חומרים, ניתן לתכנן בצורה אופטימלית את המוצר, אם ידועים תנאי שירותו הצפויים, כמעט כמו שמחייטים חליפה לפי מידה. וכן, בהחלט, העלות הכספית היא חלק בלתי נפרד מהתכנון. לדוגמה, ישנם אפודי מגן טובים יותר (=יקרים) וטובים פחות (=זולים).

מקווה שקצת הבהרתי את העניינים.

בברכה,
פרופ' אילן גולדפרב
הנדסת מכונות
אוניברסיטת תל אביב