בבריכת ג'לי - שוחים או טובעים?

חנה היקרה,

שאלה נהדרת. אני משוכנע שהרבה ילדים חולמים על בריכה מלאה במִקְפָּא (כך קוראים לקינוח הזה בעברית), ולא מעט מהם תוהים אם החלום עלול להפוך לסיוט ומחכים שמישהו יעז לשאול. אך בטרם ניגש לסיכויי ההישרדות, בואי נבין איך הסיפור הזה עובד.

הכל מתחיל בחלבון סיבי בשם קוֹלָגֶן, שנמצא בעיקר בבשר ועצמות (את עצמך עשויה מכ־6% קולגן). מהקולגן מפיקים ג'לטין, ובעברית: מִקְפִּית. המקפית מורכבת מחלבונים פשוטים יותר, אבל הם שומרים על המבנה הסיבי שמאפשר למקפית, כשמערבבים אותה במים, למתוח רשתות מיקרוסקופיות של קורים שמקבעות את הנוזל לכדי מקפא.

איך זה משפיע על השחייה? בתור התחלה, קל יותר לצוף במקפא. היכולת שלך לצוף תלויה במשקל הסגולי של הדבר שבו את צפה. בתוך דברים כבדים, כמו המים של ים המלח, קל יותר לצוף. בתוך דברים יותר כבדים, כמו כספית, אפילו מטיל ברזל צף. מים עם מקפית כבדים יותר ממים רגילים, וזה אומר שבמקפא קל יותר לצוף. אבל לצוף ולשחות הם שני דברים שונים.

הצמיגות מקשה על השחייה, אבל שחיין טוב יוכל לשחות גם במים צמיגים. הצרה מתחילה כשהג'ל עובר ממצב נוזל למצב מוצק איור: ערן מנדל

כשאת שוחה את הודפת מים אחורה, וכשאת עושה את זה ניוטון מכחכח בגרונו ומזכיר לך את השלישי מבין חוקי התנועה שלו: לכל הפעלה של כח יש הפעלה נגדית, שווה בעוצמתה והפוכה בכיוונה. ככל שתצליחי לזרוק יותר מים יותר מהר אחורה, כך תטוסי יותר מהר קדימה. בדיוק כמו רקטה. אבל כדי לטוס דרך המים את חייבת לדחוף אותם מדרכך, ולמים יש התנגדות שמאטה, ולבסוף גם עוצרת אותך. זה קצת לא אינטואיטיבי, כי נדמה לנו שכדי לנוע קדימה אנחנו חייבים להישען על משהו, אבל זו האמת. לו היית מצליחה להשליך את אותה כמות מים, באותה עוצמה, בזמן שאת צפה בחלל, היית מתקדמת הרבה יותר מהר מאשר בבריכה. וגם לא היית עוצרת עד שהיית נתקעת במשהו. בשורה התחתונה, צריך יותר כח כדי לדחוף משהו דרך מקפא מאשר דרך סתם מים, ולכן הצמיגות מקשה על השחייה.

ועדיין, שחיין טוב יוכל לשחות גם במים צמיגים. הצרה האמיתית מתחילה כשהמקפא נהיה כל כך צמיג, שהוא מפסיק להתנהג כנוזל ומתחיל להתנהג כמוצק. השינוי הדרגתי, כמובן, אבל ההבחנה מאד ברורה: כשלוחצים על נוזל הוא משנה את צורתו וזורם סביב הלחיצה (במידה זו או אחרת של התנגדות). מוצק, לעומת זאת, נדחס ונדחק, ואז עוצר. אם מפחיתים את הלחץ הוא חוזר לצורתו המקורית. אם מגבירים את הלחץ, הוא נשבר. אז אם המקפא שבבריכה מוצק, שחייה אינה בגדר אפשרות. השחיין שלנו יצליח לדחוף את ידיו אחורנית דרך המקפא, אבל הן רק יקרעו את המקפא לגזרים. ובשלב הזה הוא יפסיק להיות שחיין, ויהפוך לחפרן.

אבל אל תתני לזה להרתיע אותך מלנסות.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il