|
|
Page:159
אותה , לפיה כוח ממשי הפועל על גוף מופעל תמיד על ידי גוף אחר . אין הדבר כך בכוחות פיקטיביים . לכן , באמצעות תצפית זהירה בכוחות ובגופים שבמערכת , נוכל בסופו של דבר להבדיל בין הכוחות הממשיים לבין הכוחות הפיקטיביים , אם כי הזיהוי ( במשל כבנמשל ) אינו תמיד קל ומיידי , כפי שנראה בשאלה . 3 . 16 במערכת אינרציאלית , התאוצה של גוף שלא פועלים עליו כוחות , היא אפס . לכן נוכל להגדיר מערכת ייחוס אינרציאלית באמצעות תצפיות על גוף שהוא כה רחוק מכל גוף אחר , עד שנוכל להיות בטוחים ששום גוף אינו יכול להפעיל עליו כוח ניכר . נוכל , למשל , לשגר רקטה לחלל , הרחק מכל גרם שמים היכול להפעיל עליה כוח משמעותי . לאחר שיכלה הדלק במכליה והיא תנוע בגלל ההתמדה בלבד , כל מערכת ייחוס שבה הרקטה תימצא במנוחה ( או בתנועה קצובה ) תהווה מערכת אינרציאלית . מערכת אינרציאלית מעשית יותר ופשוטה מספקים כוכבי השבת הרחוקים . המרחק בין כוכב לשכנו הקרוב הוא בממוצע 10 ק"מ , לכן הכוח שמפעילים עליו הכוכבים האחרים צפוי להיות זניח . יתר על כן , בגלל המרחק הרב בינינו לבין כוכבי השבת , הם נראים לנו נייחים זה ביחס לזה גם כשהם נעים במהירות של אלפי ק"מ לשנייה ( דרושות אלפי שנים כדי לראות שינוי בהיערכות הכוכבים בשמים , ( לכן אין חשיבות רבה לשאלה כיצד בדיוק הם נעים ואם פועלים עליהם כוחות או לא . מערכת צירים הנמצאת במנוחה ביחס לכוכבי השבת מהווה אפוא מערכת אינרציאלית . חשוב להדגיש כי אין שום יחוד במערכת ייחוס זו , וכל מערכת הנעה ביחס אליה במהירות קבועה ובקו ישר היא מערכת אינרציאלית טובה בדיוק באותה מידה . מכך שכל המערכות האינרציאליות שקולות זו לזו , ואין אחת עדיפה על חברתה , אנו למדים כי המושגים תנועה ומנוחה אינם מושגים מוחלטים אלא יחסיים . גוף הנמצא במנוחה ביחס למערכת אינרציאלית אחת , יהיה בתנועה ביחס למערכת אינרציאלית אחרת ) . גם אם הגוף נע בתנועה מואצת , נוכל לבחור מערכת אינרציאלית שבה מהירותו הרגעית ברגע נתון תהיה אפס . ( אין משמעות למהירותו של גוף אם אין מגדירים באופן מפורש או מרומז , את מערכת היחוס , שביחס אליה אנו מודדים את מהירותו . כדור הארץ עצמו אינו מערכת אינרציאלית , משום שתנועתו ביחס לכוכבי השבת היא צירוף של כמה תנועות לא ישרות : הוא סובב סביב צירו פעם ב 24 שעות , ומקיף את השמש פעם בשנה , בעוד השמש עצמה נעה כנראה סביב מרכז גלקסיית שביל החלב . אולם כיחידה 4 חישבנו ומצאנו , כי התאוצה של נקודה על קו המשווה בגלל סיבוב כדור הארץ סביב צירו היא 3 . 4 xio מ \ שנ , והתאוצה של כדור הארץ עקב תנועתו סביב השמש היא בערך 3 6 xlO מ \ שנ ( התאוצה המשוערת של השמש בתנועתה סביב מרכז הגלקסיה היא מסדר גודל של 10 א 3 מ \ שנ . ( אם נשווה זאת לתאוצת הנפילה החופשית , שהיא 9 . 8 מ \ שנ , נמצא כי הכוחות הפיקטיביים הפועלים על גוף על פני כדור הארץ קטנים בשני סדרי גודל לפחות מן הכוח הממשי שמפעיל עליו כדור הארץ . לצרכים מעשיים רבים אפשר אפוא להתעלם מן הכוחות הפיקטיביים הללו ולראות במערכת הצמודה לפני כדור הארץ ( ובכל מערכת הנעה במהירות קבועה ובקו ישר ביחס לפני כדור הארץ ) מערכת אינרציאלית בקירוב . שאלה 3 . 15 א . בשאלה 3 . 8 דנו ככוחות הפועלים על אדם שמסתו , m העומד במעלית . פרט מהם הכוחות הפועלים על האדם בכל אחד מהמקרים הבאים , בהנחה שהמעלית היא מערכת היחוס שלנו . הבחן בין כוח ממשי לכוח פיקטיבי .
|
|