אלופי פיצוח הכספות

יישום עקרונות הפיסיקה בטורניר פיצוח הכספות של מכון דוידסון

english

דיווחים

תאריך: 14 מאי, 2019

נבחרות מבתי ספר תיכוניים ברחבי העולם העמידו לאחרונה למבחן מעשי את מה שלמדו מספרי הפיסיקה. הנבחרות התכנסו בקמפוס מכון ויצמן ופתרו מבחר חידות תוצרת בית – חידות בהשראות מגוונות: מתרבויות קדומות ועד פנטזיה עתידנית.

בטורניר הפיסיקה הבינלאומי לפיצוח כספות על שם שלהבת פריאר השתתפו 90 תלמידים. התחרות הייתה מותחת, ובמהלכה ניסו המשתתפים לפתוח מנעולים מורכבים שמשתתפים אחרים תכננו. מטרתם הייתה לבנות כספות עמידות ככל האפשר נגד ניסיונות פריצה, ובמקביל לנצל את ידיעותיהם בפיסיקה כדי לפרוץ את הכספות של יריביהם. משימת פיצוח הכספות שלחה את המשתתפים למקומות שלא מהעולם הזה: המשתתפים נדרשו לשחרר שיירה של ברווזוני גומי מצינוק גלקטי זוהר או לפתוח את קברו של ספינקס מוזהב בחולות מצריים העתיקה.

"היינו צריכים לחרוג מגבולות תוכנית הלימודים", אמרה אִיקֶה אוֹלוֹמוֹ מאלטון קולג' בלונדון, שהקבוצה שלה היא זו שתכננה את הכספת המצרית. "זאת הייתה הזדמנות להבין עקרונות פיסיקליים שלמדנו בעבר ודברים שנלמד בעתיד".

טורניר פיצוח הכספות הוא שיאה של למידה מתמשכת שמתחילה בספטמבר ומסתיימת במרץ, ובמהלכה התלמידים בונים כספות בבית – ופעמים רבות מתחרים בטורנירים מקומיים – בעזרתם הווירטואלית של דוקטורנטים ממכון ויצמן. המשתתפים לומדים להכיר את הרעיונות המרכזיים של הפיסיקה הניסויית ולהפנים את האופן שבו התהליכים האלה מתארים תופעות טבע שרלוונטיות לחיי היומיום.

הנבחרות השנה – 19 שהגיעו לגמר מתוך 146 שהתחילו את המסלול – הגיעו לרחובות מתשע מדינות: אנגולה, ארגנטינה, קנדה, הונג קונג, ישראל, רומניה, סלובניה, אנגליה וארצות הברית. התחרות התחילה ב-10 באפריל בבוקר, שבו המשתתפים הציגו את הפרויקטים שלהם לחברי סגל ממכון ויצמן ומכון דוידסון. לרבים מהתלמידים זה היה המפגש הישיר הראשון עם מדענים חוקרים.

"זאת חוויה שונה לגמרי", אמרה אולומו, התלמידה מאלטון קולג'. "זאת הייתה הזדמנות לפגוש כמה מהפיסיקאים המובילים בעולם, שאולי ישנו אותו יום אחד".

אחרי הפגישה עם השופטים, המתחרים פנו לנסות לפצח את הכספות שחבריהם מכל העולם בנו. בסופו של דבר, הצוותים קיבלו ציונים ששקללו כמה גורמים: הערכת שופטים, משוב מהדוקטורנטים המלווים, הערכת עמיתים, הצלחה בפיצוח הכספות ועמידות הכספת שלהם מול ניסיונות פריצה.

לשלושת המקומות הראשונים הגיעו הקבוצות מקנדה, מסלובניה ומישראל. התחרות הייתה קשה, אך המשתתפים בה נהנו מההזדמנות לתת דרור לדמיונם בחברת תלמידים אחרים מרחבי העולם.

טונגסטן טאנג, מהאקדמיה של הונג קונג לתלמידים מחוננים באוניברסיטה הבפטיסטית של הונג קונג, אמר שהוא שמח להיות אחד מהנציגים הראשונים של הונג קונג בטורניר בישראל – מדינה שלא נמנית עם "המקומות הרגילים" שהוא וחבריו מבקרים בהם בדרך כלל. "חוץ מזה, התחרות מיוחדת מאוד באופיה – יותר יצירתית מאשר סתם מבחן", אמר טאנג.

לוקה פרנצ'י, שבית הספר שלו – דלוויץ' קולג' בלונדון – משתתף בטורניר כבר שבע שנים, תיאר את ההתלהבות שלו מ"הפיכת חזון למציאות" ומהשתתפות בפרויקט פיסיקלי "בהיקף גדול".

כשהסטודנטים פיצחו אלה את הכספות של אלה, המורים שלהם השתתפו בכנס שהוקדש ללימוד פיסיקה באמצעות פרויקטים. למחרת היום הציגו הנבחרות את הכספות בתערוכה שמשכה אליה תלמידים מבתי ספר בכל הארץ.

"הטורניר הבינלאומי הוא בעצם מפגש פסגה בין תלמידים ממדינות שונות, ובמסגרת התחרות מאפשר לצעירים ליצור דיאלוג תרבותי וספורטיבי באנגלית סביב מטרה משותפת", אמרה ד"ר דורית גרנות, מנהלת התחרות. "מחמם את הלב לראות את יחסי התן-וקח בין בני הנוער ואת ההתלהבות של כולם".

והזוכים הם...

למקום הראשון בטורניר הפיסיקה הבינלאומי ל"פיצוח כספות" על שם שלהבת פריאר הגיעה הנבחרת TanenbaumCHAT מבית הספר הקנדי Anne & Max Tanenbaum Community Hebrew Academy of Toronto. הכספת שלה נבנתה בצורת הפטיש של תור – נשקו האגדי של אל הרעם הנורדי, שכוחותיו הקסומים התפרסמו לאחרונה בזכות דמות הקומיקס של מארוול, תור. האתגר שנבחרת TanenbaumCHAT הציבה בפני הפורצים היה להרים את הפטיש מהבסיס שהוא הוצמד אליו בנעילה אלקטרומגנטית בכוח של כ-270 ק"ג. כדי לפצח את הכספת הזאת, הפורצים נדרשו לסובב ולפתוח את ידית הפטיש ואז לפתור שתי חידות: החידה הראשונה עסקה בהפרשי הלחצים על כנף שהודפסה במדפסת תלת-ממד, לפי עיקרון ברנולי, ובחידה השנייה, צריך היה להשתמש באש כדי לבטל מגנוט של מחט. ביטול המגנוט שחרר גלגל שהתגלגל עם כוח הכבידה כלפי מטה וחשף פוטורזיסטור. הפורצים היו צריכים לכוון מצביע לייזר אל הפוטורזיסטור כדי לנטרל את הנעילה האלקטרומגנטית ולהפריד את הפטיש מהבסיס.

למקום השני בתחרות הגיעה הנבחרת של בית הספר Šolski center Škofja Loka – אחת משתי הנבחרות מסלובניה – שגם זכתה בתואר "פורצי הכספות המצטיינים" בטורניר. גם פריצת הכספת שלהם, "קרוז 11", הייתה כרוכה בביצוע שתי משימות. במשימה הראשונה הפורצים היו צריכים להשתמש בבקבוק עם חור כדי ליצור לחץ נמוך במכל מים ולאחר מכן ליצור לחץ גבוה במכל מים נוסף. פעולות אלה אפשרו להם לשלוט במפלס המים בשני המכלים ולהסיט קרן לייזר מוחזרת אל שני חיישנים שונים. במשימה השנייה הפורצים היו צריכים לשלב מגנטים ומוט פלדה מסתובב וליצור מומנט פיתול מספיק חזק בשביל שהמגנטים יטפסו במעלה המוט ובסופו של דבר יפעילו חיישן נוסף, שיחשוף את המפתח לכספת.

למקום השלישי הגיעה נבחרת מקומית, תיכון דה שליט ברחובות, שניצחה בתחרות פיצוח הכספות הישראלית בחודש שעבר, ובטורניר הבינלאומי קיבלה את הערכת העמיתים הגבוהה ביותר. הכספת שלה, ה-"H2O Aqua Machine", התבססה על האנלוגיה בין מים וזרם חשמלי, וגם היא דרשה ביצוע של שתי משימות: הראשונה קשורה להבדל בין מעגלים טוריים ומקביליים, והשנייה – לעקרונות האלקטרוסטטיקה. על שפתו של כלי ארוך מלא במים הפורצים היו צריכים לחבר נַגָּד מים אנלוגי במקביל, בצורה שתגדיל את הזרם ותפתח כמה ברזים. על ידי שפשוף מפית נייר על הדופן הקדמית הסגורה, הם הצליחו ליצור מטען אלקטרוסטטי ולהסיט את זרם המים, ובסופו של דבר – לפתוח את דלת הכספת.

The Safe-Cracking Tournament is supported by the Windsong Trust and other generous donors around the world

The winning team, from Canada

The winning team, from Canada