כוחות ואינטראקציה

 

אינטראקציה - פעולה הדדית בין שני גופים.    (אינטראקציה:   אינטר = בין       אקציה = פעולה.)

בכל אינטראקציה משתתפים שני גופים המפעילים זה על זה כוחות שווים בגודלם והפוכים בכיוונם.

כלומר – כאשר גוף א' מפעיל כוח על גוף ב', גוף ב' מפעיל על גוף א' כוח בעוצמה שווה ובכיוון מנוגד.

גוף לא יכול להיות באינטראקציה עם עצמו.

סוגי אינטראקציה:

אינטראקציה במגע: אינטראקציה המתרחשת בין שני גופים הנוגעים זה בזה.

                              לדוגמא: אדם דוחף שולחן לכיוון ימין והשולחן דוחף את האדם לכיוון שמאל.

אינטראקציה ללא מגע: אינטראקציה המתרחשת בין שני גופים שלא נוגעים זה בזה.

                                   לדוגמא: כדור הארץ מושך את האדם והאדם מושך את כדור הארץ.

 

כדי לתאר עוצמות שונות של אינטראקציה נשתמש במושג "כוח"

ככל שעוצמת האינטראקציה חזקה יותר הגופים מפעילים זה על זה כוחות חזקים יותר.

ככל שעוצמת האינטראקציה חלשה יותר הגופים מפעילים זה על זה כוחות חלשים יותר.

 

כוח 

גודל פיזיקלי הניתן למדידה בעזרת מכשיר המדידה: מד-כוח ויחידת המדידה: ניוטון.

לכל כוח יש:  גודל (חזק/חלש ) וכיוון.

 

מספר כוחות יכולים לפעול על גוף באותו זמן.

כוחות הפועלים על גוף יכולים לגרום לשינוי במהירותו, בכיוון תנועתו או בצורתו.

 נהוג לתאר כוח בחץ        

אורך החץ מצביע על גודלו של הכוח      (חץ קצר = כוח חלש,    חץ ארוך = כוח חזק)

כיוון החץ מורה על כיוון פעולתו של הכוח.  

מקובל לסמן כוח באות  (F (Force.

 

משקל של גוף תלוי בעוצמת המשיכה של גרם השמים עליו הוא נמצא.

 

חוקי ניוטון

החוק השלישי של ניוטון - באינטראקציה בין שני גופים מפעיל כל אחד מהגופים כוח על הגוף השני. הכוחות שווים בגודלם ומנוגדים בכיוונם.

החוק השני של ניוטון - כוחות הפועלים על גוף יכולים לשנות את כיוון תנועתו ו/או את גודל  מהירותו.

החוק הראשון של ניוטון - גוף יכול לנוע גם כאשר לא פועלים עליו כוחות. גוף הנע במהירות קבועה יתמיד בתנועתו כל עוד שקול הכוחות הפועלים עליו הוא אפס.

 

 

כוחות בשרות האדם: 

• מכונות המאפשרות הגברת כוח כמו מנוף או מישור משופע.

• מכונות שבהן יש ציר סיבוב כמו מנוף, מאזני כפות מאפשרות להפעיל כוחות שונים על גופים.  הכוח המופעל על גוף תלוי במרחקו מציר הסיבוב (חוק המנוף).

• גודלו של הכוח הפועל על גוף ומרחקו מציר סיבוב של הגוף משפיעים על סיבוב הגוף.

 

עבודה: 

כאשר מפעילים כוח על גוף הנע לאורך דרך, והכוח (או רכיב שלו) פועל בכיוון הדרך אנו אומרים שהכוח מבצע עבודה על הגוף.  

עבודה נמדדת ביחידות של ג'אול (מטרxניוטון) שהן גם יחידות אנרגיה.

 

חוק המנוף:

כאשר מפעילים כוחות על המוט משני עברי נקודת המשען (למשל, נדנדת עלה ורד או מאזניים), במצב של שיווי משקל מכני, מתקיים השוויון:  F1d1=F2d2, כלומר כוחX1מרחק1=כוחX2מרחק2.

 

כאשר מפעילים  כוחות על גופים בעלי ציר סיבוב, הם יכולים לנוע סביב ציר הסיבוב. ניתן קבוע אם הגוף יסתובב לפי גודל הכוח, מיקום פעולת הכוח (נקודת האחיזה) וכיוונו יחסית לזרוע. 

 

תנועה בקו ישר:

• מהירותXזמן=דרך,  X=V*T