התמד

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Disambig RTL.svg המונח "התמדה" מפנה לכאן. לערך העוסק בהתמדה בלימוד תורה, ראו התמדה (לימוד תורה).
Disambig RTL.svg המונח "אינרציה" מפנה לכאן. לערך העוסק בדמות קומיקס, ראו אינרציה (קומיקס).

בפיזיקה, עקרון ההֶתְמֵד (עקרון ההתמדה או האינרציה), קובע כי כל גוף נוטה להישאר במצב בו הוא נמצא: אם במנוחה - ישאף להישאר במקומו, ואם בתנועה - ישאף לשמור על מהירותו, (גודלה וכיוונה). במילים אחרות, כאשר על גוף לא פועל כוח, מהירותו לא תשתנה. מצב זה, בו מהירות הגוף לא משתנה, מכונה התמדה. את העיקרון ניסח לראשונה גלילאו גליליי, כשערך את מחקרו על גופים ותנועותם. העקרון, כפי שנוסח על ידי גליליי, הוא:

"גוף הנע על משטח אופקי ללא הפרעה חיצונית ימשיך לנוע באותו כיוון ובמהירות קבועה."

גליליי הסיק מכך כי לא ניתן להבחין נסיונית בין שתי מערכות ייחוס הנעות במהירות קבועה. עקרון זה נקרא עקרון היחסות של גליליי, והוא יסוד חשוב של המכניקה הקלאסית. עקרון ההתמדה של גליליי הפך מאוחר יותר להיות החוק הראשון בשלושת חוקי התנועה של ניוטון.

בניסוח מתמטי, אומרים כי כאשר שקול הכוחות על גוף שווה לאפס, הגוף ינוח או ינוע בתנועה קצובה, כלומר יהיה ללא תאוצה: \sum \vec F = 0 \Leftrightarrow \vec a = \frac{d\vec v}{dt} =0 \ , \ \vec v = \textrm{const}.

כדי לשנות את גודל או את כיוון מהירות הגוף (כלומר להעניק לו תאוצה), יש להפעיל עליו כוח.

תלות במערכת הייחוס[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מערכת ייחוס

מהירות ומיקום הם גדלים יחסיים. כלומר: אין משמעות פיזיקלית למהירות אבסולוטית, או מיקום אבסולוטי. ניתן לדבר רק על מיקומים ומהירויות יחסית לחפץ אחר במרחב. כשאנו בוחרים יחסית למה אנו מודדים גדלים אלה, אנו בוחרים מערכת ייחוס. עקרון ההתמדה, אם כן, תלוי במערכת הייחוס שבה אנו בוחרים לעבוד, ולמעשה אינו תקף בחלק ממערכות הייחוס. אם, לדוגמה, נשב במכונית מאיצה, ונמדוד את כל המהירויות והתאוצות יחסית למכונית, נגלה תופעות משונות. נראה לדוגמה, שעיפרון ששכחנו בטעות על לוח המחוונים יתחיל להתגלגל לכיווננו (כלומר: יאיץ לכיוננו) וייפול על השטיח, על אף שלא פועל עליו כוח. נצטרך לקבוע כי גם חפצים שלא פועלים עליהם כוחות מאיצים, או שנצטרך "להמציא" כוחות שיסבירו תאוצות אלה (אלו נקראים כוחות מדומים).