כאשר נוסעים במכונית ופונים במהירות גבוהה מרגישים מעין כח הדוחף אתכם הצידה. אם תנסו בדמיונכם לשרטט את המעגל הדמיוני שהעיקול בכביש משלים תראו שהכח תמיד דוחף אתכם החוצה מהמעגל (לשם כך בעיקולים חדים מגביהים את הכביש). עם זאת, אם נשרטט את הכוחות הפעולים על המכונית, מנקודת מבט של מתבונן חיצוני העומד בצד הדרך, הוא כלל לא יראה כח הפועל בכיוון זה. מדוע אם כך נוסעי המכונית מרגישים כח "שלא קיים"?
הסיבה לכך נעוצה בעובדה שתנועה מעגלית בהכרח דורשת תאוצה, לכן אנשים המתבוננים על התנועה ממערכות ייחוס שונות (לדוגמה איש מצד הכביש, ואיש בתוך המכונית) מאיצים זה ביחס לזה. כתוצאה מכך המעבר ממערכת הייחוס האחת לאחרת אינו כה פשוט, וכוחות מדומים מתווספים לבעיה.
תנועה מעגלית נפוצה מאוד בטבע, וניתן לראותה בתנועת כוכבים, זרמי ים, רוחות ועוד. גוף הנע בתנועה מעגלית לא צריך להשלים מעגל שלם, גם תנועה בקשת מקיימת את מאפייני התנועה המעגלית. הסרטון שלפנינו ממחיש את הכוחות הפועלים בתנועה מעגלית, ומדגים כיצד כוחות מדומים חונים להבנת התנועה מנקודות מבט שונות.
סרטון זה הופק על ידי אודי אהרוני, לאתר הבית שלו לחצו כאן
הסרטון תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין
כאשר שתי מערכות מאיצות האחת ביחס לשניה, מעבר של מערכות ייחוס ממערכת אחת לשניה (כלומר ניתוח הבעיה מנקודת מבט של צופה הנמצא במערכת א' לעומת נקודת המבט של צופה הנמצא במערכת ב') גורם להופעת כוחות מדומים - כוחות אלו נדרשים על מנת לתאר את הבעיה במערכת המאיצה.
אחת הדוגמאות החשובות לכך הינם הכוחות המדומים המופיעים בתנועה מעגלית. הכח הצנטריפוגלי - הכח אשר לכאורה דוחף אותנו החוצה, הרחק ממרכז המעגל. וכוח קוריוליוס, אשר גורם לנו לסטות מתנועה בקו ישר כאשר אנו נעים על עצם מסתובב.
הסרטון שלפנינו מדגים היטב את הופעתם של כוחות אלו באמצעות שתי דוגמאות. הבה ננתח את הדוגמא הראשונה ביתר פירוט. תותח מוצב על דיסקה מסתובבת ויורה כדורים. אין כוחות כבידה או חיכוך בבעיה. כיצד תנועת הכדורים תראה?
צופה מהצד אשר יתבונן בבעיה יראה את התותח יורה כדור בכיוון כלשהו (כאשר הכיוון משתנה מכדור לכדור עקב סיבוב הדיסקה), ואז את הכדור ממשיך בקו ישר, מאחר ולא פועלם עליו כוחות.
לעומת זאת צופה הנמצא על הדיסקה, יראה את הכדור מבצע תנועה שאיננה קו ישר, ולכן מיד יסיק כ יפועלים כוחות על הכדור!!! כך נולדים כוחות מדומים.
בדוגמא השניה מנותח מקרה מענין של שתי תנועות מחזוריות - מטוטלת ודיסקית, וכיצד הפרשים בזמני המחזור בין השתיים גורם ליצירת מבנה מענין מאוד של תנועה כפי שהא נראית מכל מערכת ייחוס אחרת.
חשוב לציין, הכוחות המדומים הנוצרים בתנועה מעגלית הינם חשובים מאוד. כולנו מכירים את תחושת ההדחפות החוצה בעת סיבוב בקרוסלה, כלומר חשנו על בשרנו את הכח הצנטריפוגלי. לכח זה חשיבות רבה מאוד ונעשה בו שימוש על מנת למדוד מאסה של חלקיקים או לשם הפרדה בין איזוטופים שונים, בעלי מאסה שונה של אותו היסוד, על ידי סיבובם במהירות (צנטריפוגה)
לכח קוריוליוס יש משמעות רבה בחישוב מסלולים ארטילריים ובחיזוי מזג אוויר.
למידע נוסף על הכח הצנטרפוגלי לחצו כאן
למידע נוסף על כח קורליוס לחצו כאן
מאת: ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
