|
|
Page:128
1 . 2 שלושת חוקי ניוטון בשנת 1686 פרסם ניוטון את ספרו "העקרונות המתמט"ם של פילוסופיית הטבע" . ( Principia Mathematica Philosophiae Naturalis ) הספר הציג את התיאוריה הפיסיקלית הידועה היום בשם מכניקה קלסית או מכניקה ניוטונית או , בפשטות , מכניקה . המכניקה הניוטונית מבוססת על שלושה חוקים המכונים חוקי ניוטון . אלה הם חוקים בסיסיים , או הנחות יסוד , המהווים נקודת מוצא לתיאוריה כולה , על נוסחאותיה ומסקנותיה . אפשר להשוות את תפקידם של חוקי ניוטון במכניקה לתפקיד האקסיומות בתיאוריה מתמטית ) . מבחינה זו מעמדם שונה מזה של חוקים פיסיקליים אחרים כגון חוק הנפילה החופשית . את אלה אפשר להשוות לתיאורמות ( משפטים ) בתיאוריה מתמטית , משום שכפי שנראה , אפשר להסיקם מחוקי היסוד . ( נציג עתה את שלושת החוקים של ניוטון , בסדר המקורי שבו הוצגו ב"עקרונות" של ניוטון , אם כי בניסוח שונה מעט מהניסוח המקורי . החוק הראשון של ניוטון : כל גוף מתמיד במצב של מנוחה , או כמצב של תנועה במהירות קבועה בקו ישר , כל עוד לא פועל עליו כוח . החוק הראשון של ניוטון מכונה גם בשם חוק ההתמדה . למעשה הוא נוסח לראשונה על ידי גלילאו , שהסיק אותו מניסויים שערך ( כגון גלגול כדורים על מישור חלק . ( החידוש בחוק ההתמדה הוא בכך שהוא מעניק לתנועה במהירות קבועה ( תנועה קצובה ) בקו ישר מעמד שווה לזה של מנוחה . עד למאה ה 17 טענו חכמי הטבע , בעקבות אריסטו , כי המנוחה היא "המצב הטבעי" של רוב הגופים , וכי כדי לגרום לגוף לנוע יש להפעיל עליו כוח . בהיפסק הכוח , כך סברו , הולכת התנועה ופוחתת , עד לעצירה מוחלטת . ניסיוננו היומיומי מאשר , לכאורה , סברה זו . כדי שעגלת תינוק תנוע במהירות קבועה , האם חייבת לדחוף אותה ללא הפסק , אחרת העגלה תיעצר . כששחקן כדורגל בועט בכדור , הכדור מתגלגל על הדשא במהירות קטנה והולכת , ואם לא בולמים אותו הוא נעצר לבסוף מעצמו . הוא הדין בשאר הגופים הנעים נראה כי הם נעצרים בסופו של דבר מעצמם , בלי שיהיה צורך להפעיל כוח לשם כך . ואולם גלילאו וניוטון הכירו בכך שגופים נעים לא נעצרים "מעצמם , " אלא בגלל החיכוך שבינם לבין הקרקע ובגלל התנגדות האוויר . הגורמים הללו הם הכוחות העוצרים את הגופים , וכשמצליחים להקטין אותם , הגוף ינוע למרחק גדול יותר לפני שייעצר . לו היינו מצליחים לבטל לגמרי את השפעת החיכוך והתנגדות האוויר , היינו מוצאים שהגוף הנע הזכרנו כבר כי יש דמיון רב בין התיאוריות הפיסיקליות לבין תורות מתמטיות כגון הגיאומטריה והאלגברה , אך יש גם הבדל יסודי ביניהן : בניגוד למתמטיקה , מסקנותיה של התיאוריה הפיסיקלית חייבות לעמוד במבחן הניסוי . אם מסקנה מסוימת נסתרת בניסוי , התיאוריה מוכרזת פסולה או בלתי מספקת . מבנה התיאוריה הפיסיקלית , הקשר בין ניסויים לתיאוריה והקשר בין התיאוריות השונות בפיסיקה ימשיכו להעסיק אותנו ביחידה זו וביחידות הבאות .
|
|