יחידה 4 - אינטראקציה וכוחות

אינטראקציה היא פעולה הדדית בין שני גופים או יותר. אינטר= בין, אקציה= פעולה.  

באינטראקציה בין כדורים בשולחן ביליארד, שחקן פוגע בכדור אשר מתגלגל ופוגע בכדור אחר. כתוצאה מהפגיעה שני הכדורים משנים את תנועתם, תופעה זו מראה לנו כי הכדורים משפיעים אחד על השני ומפעילים כוח אחד על השני.

מכונית נוסעת, אדם הולך, ואפילו ספר שמונח על השולחן כולם נמצאים באינטראקציה עם הסביבה. אינטראקציה יכולה לגרום לשינוי מהירותו או צורתו של גוף. אינטראקציה חלשה יכולה לגרום לשינויים שאינם נראים לעין.  אפשר לזהות אינטראקציה כאשר גוף משנה את תנועתו ו/או צורתו. יש אינטראקציות במגע ויש אינטראקציות ללא מגע (ממרחק).

דוגמאות לאינטראקציות

1. כאשר אנו מועכים כדור, אנחנו באינטראקציה עם הכדור. הכדור מתעוות וגם היד מעט נמעכת. הכוח שאנו מפעילים גורם לשינוי צורתו של הגוף - אינטראקציה במגע

2. אם נשחרר גוף מגובה מסויים (בתמונה כדור) הגוף יפול. השינוי בתנועתו של הגוף, ממנוחה לתנועה,  מיוחס לכוח המשיכה של כדור הארץ שנקרא כוח הכובד. כוח הכובד מושך גופים למרכז כדור הארץ. האינטראקציה בין כדור הארץ לגוף הנופל מתרחשת ללא מגע.

3. חוט החכה נמתח והחכה מתכופפת כתוצאה מפעולת הדג שמתנגד ומושך את החוט בכיוון הנגדי - אינטראקציה במגע.

בין רהיטים בבית או במשרד אין אינטראקציה. הם מונחים אחד ליד השני.

חשוב לזכור !

  1. האינטראקציות ממרחק הן רק אינטראקציות בהן מעורבים כוח הכובד, כוחות מגנטיים וכוחות  חשמליים. כל שאר האינטראקציות הן רק במגע.

  2. גוף אינו יכול להיות באינטראקציה עם עצמו! ולכן, גוף אינו יכול להניע את עצמו. אם גוף מתחיל לנוע - הגורם לכך חייב להיות גוף אחר!

  3.  בין שני גופים יכולה להתקיים (בו-זמנית) יותר מאינטראקציה אחת. לדוגמא, שני מגנטים המונחים זה על גבו של זה (אינטראקציה במגע ואינטראקציה מגנטית).

  4.  גודלו של כוח מוגדר כעוצמת האינטראקציה.

  5. בכל באינטראקציה פועלים שני כוחות השווים בגודלם, מנוגדים בכיוונם, ופועלים על גופים שונים (החוק השלישי של ניוטון).

  6.   הכוח הנורמלי (שמפעילה הרצפה לדוגמה, כלפי מעלה) וכוח החיכוך הם כוחות שחייבים להניח את קיומם כדי להסביר מדוע גוף שנמשך על רצפה לא משנה את מהירותו בכיוון הכוח שפועל עליו.

  7.   שינוי מהירותו של גוף נגרם  אך ורק כתוצאה מהכוחות הפועלים עליו (החוק השני של ניוטון) ולא בגלל הכוחות שהוא מפעיל על גופים אחרים!

  8. תוצאות האינטראקציה תלויות במאפייני הגופים. אותו כוח יכול לגרום לתוצאות שונות כאשר הוא פועל על גופים שונים הבנויים מחומרים שונים ו/או בעלי ממדים שונים (לדוגמא התנגשות בין זבוב למשאית.

כוחות בעולמנו

כוחות במגע

כוח אלסטי

כוח המתיחות

כוח חיכוך

כוח נורמלי

כוחות לא במגע

כוח מגנטי

כוח חשמלי

כוח הכבידה