כוח (פיזיקה)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
הכוחות הפועלים על מנסרה במישור ובשיפוע

בפיזיקה, כוח הוא כל דבר שיכול לגרום לגוף בעל מסה להאיץ. הכוח הוא גודל פיזיקלי וקטורי, מסומן באות הלטינית \vec F, ויחידת המידה שלו במערכת היחידות הבינלאומית היא ניוטון.

כוח הפועל על גוף יכול לגרום לשינוי במצבו של הגוף, או להתנגד לכוח אחר הפועל על אותו גוף. הדינמיקה היא התורה העוסקת בתנועתו של גוף בהשפעת כוחות, ובבסיסה שלושת חוקי התנועה של ניוטון, המתארים את היחס בין כוח לתנועה:

בניסוח נוסף, תאוצתו של גוף עומדת ביחס ישר לכוח הפועל עליו וביחס הפוך למסתו. בניסוח מתמטי: \vec F=m \vec a = m\frac{d^2 \vec{r}}{dt^2}. נוסחה זו נכונה בתנאי שהמסה אינה משתנה.

המכניקה הניוטונית מבוססת על מושג הכוח, אך פילוסופים כדוגמת ג'ורג' ברקלי ודייוויד יום התנגדו למכניקה של ניוטון וטענו שהכוח שהנהיג ניוטון הוא לא יותר מאשר פיקציה מתמטית. הם טענו שלא ניתן למדוד כוחות, ובוודאי שלא באופן ישיר. לדוגמה: מדידת כוח על ידי התארכות קפיץ - בפועל המדידה היא עד כמה התארך הקפיץ, והטענה שההתארכות נבעה מפעולה של כוח עליו היא כבר פרשנות של הצופה. עוד הם טענו שהחוק השני של ניוטון הוא בעצם טאוטולוגיה מאחר שעל ידי תאוצה מוגדרת פעולה של כוח. ניוטון היה מודע לבעייתיות של מושג הכוח ומערכת ייחוס מוחלטת וניסה להצדיק את השימוש במושג זה בתחילת ספרו "היסודות המתמטיים של פילוסופית הטבע". עוד בעייתיות שהייתה אז במושג הכוח היא הבעיה של כוחות מדומים (עקרון ד'אלמבר) וכוח האינרציה (התמדה) שאותו פירש ניוטון ככוח פנימי של הגוף.

למרות הבעייתיות הפילוסופית, תורת המכניקה של ניוטון הייתה מוצלחת ביותר באופן ניסיוני ופעלה כראוי לכל צורך מעשי, ולכן נתקבלה כנכונה במהירות רבה. רק בסוף המאה ה-19, בעקבות גילויים בתחום האלקטרומגנטיות והפיזיקה האטומית החלה להתערער נכונותה, והמכניקה היחסותית של אלברט איינשטיין מציגה את המכניקה הניוטונית כמקרה פרטי של תנועה במהירויות נמוכות.

סוגי כוחות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בפיזיקה מוגדרים ארבעה כוחות יסודיים של הטבע, הנקראים כוחות היסוד או אינטראקציות יסודיות. ארבעת כוחות היסוד הם:

  1. כוח הכבידה - כל גוף בעל מסה מושך אליו גופים אחרי בעלי מסה.
  2. הכוח האלקטרומגנטי - המגדיר דחייה ומשיכה בין חלקיקים נושאי מטען חשמלי בתנועה.
    • הכוח החשמלי - המגדיר דחייה ומשיכה בין חלקיקים נושאי מטען חשמלי אך אינם נעים.
  3. הכוח הגרעיני החזק - המלכד יחדיו את החלקיקים המצויים בגרעין האטום ואחראי גם ללכידות הקווארקים.
  4. הכוח הגרעיני החלש - האחראי על התפרקויות בטא, שהן סוג של התפרקויות רדיואקטיביות.

בחיי היומיום אנו נתקלים בכוחות מסוגים שונים, כגון כוח אלסטי, כוח נורמלי, חיכוך ואחרים, שהם היבטים שונים של הכוח האלקטרומגנטי.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא כוח (פיזיקה) בוויקישיתוף