חוקי התנועה של ניוטון – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Rutohana (שיחה | תרומות)
שורה 31:
חוק זה מהווה למעשה הגדרה של מושג חדש: '''[[מסה]]'''.
 
בחיי היום יום בדרך כלל איננו מבחינים בין "מסה" ל"משקל", וחוק זה יוצר את ההבחנה הזו. החוק מגדיר "מסה" כ"המידה בה גוף מתנגד לשינוי במהירותו": אם רוצים לשנות את מהירות הגוף, כלומר להפעיל '''[[תאוצה]]''', צריך "להשקיע" כוח. היחס בין הכוח שיש להשקיע לתאוצה שכוח זה הצליח לחולל, היא המסה. כדילעומת להאיץזאת גלולהמשקל שמסתההגוף 100הוא מיליגרם בתאוצההתרומה של 1000 מטר לשנייה בריבוע, כלומר, כך שאם הכוח יפעל למשך שנייה אחת, מהירות הגלולה תשתנה ב-1000 מטרים לשנייה (בערך 3 [[מספר מאך|מאך]]), בכיוון הכוח. יש להפעיל עליה למשך אותה שנייה כוח שלהמשיכה עשיריתבו [[ניוטון (מידה)|ניוטון]] (בקירוב משקלם של 10 [[גרם]] מסה). אותה עשירית ניוטון תאיץ אדם מבוגר, שלצורך הפשטות נחשב את משקלו כ-100 קילוגרם, תאוצה של אלפית מטר ([[מילימטר]]) לשנייה בריבוע, כלומר אחרי שנייה רצופה של הפעלתו, תשתנה מהירות האדם במילימטר לשנייה בכיוון הכוח. כשהסתכלנו על הגלולה והאדם, לא בדקנו באיזה כוח הם נמשכים כלפי מטה, כלומר מה "משקלם". בדקנו באיזו מידה תשתנה מהירותם אם נפעיל עליהם כוח שווה. המידה הזו היא ההגדרה שלנמשך "מסה",גוף לפיגלפי החוקגוף השניאחר.
 
לדוגמה: כדי להאיץ גלולה שמסתה <math>100 [mg]</math> בתאוצה של <math>a=1000\biggr[\frac{m}{s^2}\biggr]</math>, כלומר, כך שאם הכוח יפעל למשך שנייה אחת, מהירות הגלולה תשתנה ב-<math>\Delta v=1000\biggr[\frac{m}{s}\biggr]</math> (בערך 3 [[מספר מאך|מאך]]), בכיוון הכוח. יש להפעיל עליה למשך אותה שנייה כוח של <math>\vec F =\frac{1}{10}[N]</math> (בקירוב משקלם של 10 [[גרם]] מסה). אותה עשירית ניוטון תאיץ אדם מבוגר, שלצורך הפשטות נחשב את משקלו כ-<math>m=100[Kg]</math>, תאוצה של <math>a=1\times 10^{-3}\biggr[\frac m{s^2}\biggr]</math> ([[מילימטר]]) , כלומר אחרי שנייה רצופה של הפעלתו, תשתנה מהירות האדם במילימטר לשנייה בכיוון הכוח. כשהסתכלנו על הגלולה והאדם, לא בדקנו באיזה כוח הם נמשכים כלפי מטה, כלומר מה "משקלם". בדקנו באיזו מידה תשתנה מהירותם אם נפעיל עליהם כוח שווה. המידה הזו היא ההגדרה של "מסה", לפי החוק השני.
תורת ניוטון מספקת שתי הגדרות שונות ל"מסה": ההגדרה של "חוקי התנועה", שניתנה לעיל, כלומר המידה בה גוף מתנגד לשינוי במהירותו, וההגדרה של [[חוק הכבידה]], כלומר המידה בה שני גופים נמשכים זה לזה "גרביטציונית". ה[[דיכוטומיה]] הזו של הגדרת ה"מסה" הפריעה לפיזיקאים, עד הקבלה הכללית של [[תורת היחסות הכללית]], ש"מסדירה את היחסים" בין שתיהן.
 
=== מסה כובדית אל מול מסה מהירותית ===
<br />
תורת ניוטון מספקת שתי הגדרות שונות ל"מסה": ההגדרה של "חוקי התנועה", שניתנה לעיל, כלומר המידה בה גוף מתנגד לשינוי במהירותו, וההגדרה של [[חוק הכבידה]], כלומר המידה בה שני גופים נמשכים זה לזה "גרביטציונית". ה[[דיכוטומיה]] הזו של הגדרת ה"מסה" הפריעה לפיזיקאים{{מקור|סיבה=}}, עד הקבלה הכללית של [[תורת היחסות הכללית]], ש"מסדירה את היחסים" בין שתיהן.
 
=== מערכות מסה משתנה ===