|
|
Page:158
עליו במערכת צירים אחרת , הנעה במהירות קבועה ובקו ישר ביחס למערכת הצירים הראשונה . מכיוון שהכוחות הפועלים על גוף הם המשפיעים על תנועתו , נובעות מהמשוואה האחרונה כמה מסקנות חשוכות הקשורות זו בזו . ( 1 ) גופים יתנהגו במעבדה שבאנייה בדיוק כפי שהם מתנהגים במעבדה נייחת על פני כדור הארץ . ( 2 ) ניסויים במכניקה שיבוצעו באנייה , יתנו תוצאות זהות לתוצאות ניסויים דומים שיבוצעו במעבדה הנייחת . ( 3 ) כל חוק במכניקה שינסח הנסיין באנייה כתוצאה מניסויו ( כשהאנייה משמשת לו מערכת ייחוס ) יהיה תקף גם במערכת ייחוס הצמודה לפני כדור הארץ , או הנעה ביחס לפני כדור הארץ במהירות קבועה ובקו ישר . כל זאת , כמובן , בהנחה שהאנייה עצמה נעה במהירות קבועה ובקו ישר . המסקנות המפורטות לעיל מתאשרות על ידי ניסיוננו האישי . כשאנו יושבים בכלי תחבורה כלשהו , כגון אנייה , רכבת או מטוס , הנע בצורה חלקה ובלי טלטולים , אזי כל עוד התנועה היא במהירות קבועה ובקו ישר , אנו עשויים לדמות בנפשנו שכלל אין אנו זזים . נוכל לעמוד על רצפת כלי הרכב מבלי להאחז בשום דבר , ולא ליפול . אם נקפוץ בכיוון מעלה , נחזור וניפול לאותה נקודה על רצפת הרכב שממנה קפצנו , גם אם הרכב נע במהירות גדולה ועבר בעת הקפיצה מספר מטרים ) . הסיבה לכך היא שכאשר אנו עומדים על הרצפה אנו נעים ביחד עם כלי הרכב , ובגלל חוק ההתמדה אנו ממשיכים לנוע באותו כיוון גם בעת הקפיצה . ( המצב שונה כשתנועת כלי הרכב היא תנועה מואצת , כלומר כאשר מהירותו משתנה בגודלה או בכיוונה . כולנו יודעים שהאצה של כלי רכב , גורמת לנוסעים תחושה שהם נדחפים אחורה , בעוד שבעת האטה או בלימה הנוסעים חשים שהם נדחפים קדימה . הוא הדין כשהמהירות קבועה בגודלה אך משתנה בכיוונה . למשל כשאנו יושבים במכונית הנוסעת במסלול עקום , אנו חשים שאנו נלחצים אל הדופן . הכוחות שאנו חשים בהם בכל המקרים האלה נובעים מכך שגופנו שואף להמשיך בתנועה קצובה בקו ישר . הם מכונים בשם כוחות פיקטיביים . חשוב , למשל , מה קורה כשאתה עומד באוטובוס , והאוטובוס בולם לפתע . למעשה , הכוח האופקי היחיד הפועל עליך הוא כוח החיכוך שבין סוליות נעליך לרצפה , השואף לשמור עליך צמוד לרצפה . אולם בגלל חוק ההתמדה , אתה חש כאילו פועל עליך כוח אופקי ( פיקטיבי ) בכיוון הנסיעה , השואף להתיק אותך מאחיזתך ברצפה . הכוח הפיקטיבי אינו רק עניין של תחושה . אם נתעקש לטעון שהאוטובוס המאיט , או המאיץ , הוא מערכת היחוס שלנו , נצטרך להניח שעל כל עצם באוטובוס פועל כוח ( פיקטיבי ) בכיוון הפוך לכיוון התאוצה של האוטובוס . גודלו של הכוח הפיקטיבי הזה הוא F =-ma כאשר m היא מסת העצם ו ג < היא תאוצת האוטובוס . הכוחות הפיקטיביים מסבכים את הטיפול בתנועות של גופים . לכן נעדיף תמיד לבחור במערכת ייחוס שבה חוקי ניוטון יתקיימו מבלי שנצטרך להניח את קיומם של כוחות פיקטיביים . מערכת ייחוס כזו מכונה בשם מערכת אינרציאלית ) . המילה "אינרציאלית" נגזרה מהמילה אינרציה , inertia , שפירושה התמדה , משום שאפשר להגדיר מערכת אינרציאלית גם כ"מערכת ייחוס שבה מתקיים חוק ההתמדה ( . " כדי שנוכל לקבוע אם מערכת ייחוס מסוימת היא מערכת אינרציאלית , עלינו לקבוע אם הכוחות הפועלים בה הם ממשיים או פיקטיביים . ההבחנה בין שני סוגי הכוחות אינה קשה יותר מן ההבחנה בין תורה מדעית לבין אחיזת עיניים כגון אסטרולוגיה או תפיסה על חושית . בחוק השלישי של ניוטון מובלעת הנחה , שענפי הפיסיקה המודרנית מאשרים
|
|