נוסח השאלה המלא: האם שני גופים בעלי מסה שונה ייפלו באותה מהירות (בהינתן חיכוך זהה)?

למיטב ידיעתי ולאחר התייעצות עם מספר אנשים מהתחום התשובה היא שהחוק השני של ניוטון עדיין תקף (F=ma). מכיוון ש "a" קבוע (על פני כדור הארץ ערכו כ 10m/s/s) הרי שיש "יחסי גומלין" בין המסה לכוח.
בהינתן חיכוך זהה אם נפיל היפופוטם ונמלה מאותו גובה הרי ששניהם יאיצו ויפגעו בקרקע יחדיו אך מכיוון שמסת ההיפופוטם גבוה הרבה יותר כך גם יהיה הכוח בו יפגע בקרקע ולכן התוצאות יהיו הרות אסון להיפופוטם וזאת בניגוד לנמלה שתנחת ללא פגע.

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
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.

6 תגובות

  • אבי

    טעות בסיסית בעניין הנפילה

    מה שקובע את מהירות הנפילה אם בכלל של גוף היא צפיפות החומר. צפיפות האוויר בטמפ' של 0 מעלות בלחץ של אטמוספרה אחת היא 1.293 ק"ג למטר מעוקב. הליום שזה חומר במצב צבירה הנקרא גז לא יפול אלא יעלה אם נכניס הליום לכדור פורח בנפח מסויים הכדור לא יפול. לכן כל חומר שצפיפות שלו תיהיה קטנה מ1.293 לא יפול לקרקע. לכן כוח המשיכה זה מושג שלא מבוסס על הוכחה מדעית אמיתית אלא על החלטה שרירותית של ?????

  • צבי פלטיאל

    נפילה חופשית, תאוצה גרביטציונית, חיכוך האויר

    אפשר לשאול מדען שאלה כזו ולקבל תשובה מלאה ומדוייקת כמו זו שכאן. אולם הדרך הטובה יותר לקבל תשובה נכונה היא פשוט לבדוק זאת באמצעות ניסוי. הרי בסופו של דבר מה שקובע הוא התנהגותם של חוקי הטבע ולא דעה מלומדת.

    ניסוי כאן הוא פשוט ביותר. עולים למקום גבוה ומטילים שני גופים שונים בו זמנית. זה בדיוק מה שעשה גלילאו לפני מאות שנים כאשר הטיל שני גופים שונים מראש המגדל הנטוי בעיר פיזה שבאיטליה.

    אם תצאת המדידה אינה מאד מדויקת סביר ששני הגופים יגיעו באותו זמן (אלא אם אחד מהם קל מאד, למשל נוצה). אם עליתם מספיק גבוה ומדידת הזמן מאד מדויקת יתכן שתבחינו בהבדלי זמנים שונים. אלה יכולים להיות תוצאה של החיכוך באויר.

    פרט לתלות במהירות תלוי כוח החיכוך רק במעטפת החיצונית ובפני השטח שלה. לכן צריך לחשוב על ניסוי שיסלק את התלות בשוני הצורה ופני השטח של שני הגופים ויותיר רק את ההבדל במשקל. האם תוכלו לחשוב על ניסוי כזה בעצמכם (בלי לקרוא את ההמשך)?

    החלטת בכל זאת לקרוא את ההצעה שלנו!
    למעשה היא פוטה. אם ניקח שתי קופסאות זהות ונשים בתוך כל אחת את שני הגופים (או נשאיר אחת ריקה), יהיה משקלן שונה, אך המעטפת תשאר זהה. מדידת זמני הנפילה של שתי הקופסאות ממקום גבוה תתן את התשובה המלאה.

  • אסף

    אני לא בטוח שזה מדויק לחלוטין

    אני חושב שהתנגדות האוויר תלויה גם בצפיפות החפץ, ומקרה הקופסאות הזהות- משקל הקופסה, מפני שככל שהקופסה קלה יותר, היא תימשך פחות לכיוון מטה, והאוויר יכול לדחות אותה יותר, כמו ציפה במים.
    אם אני לא טועה, גם שני צנחנים בעלי מצנח זהה לא ינחתו באותו זמן, אלא הכבד יותר ינחת קודם

  • אנונימי

    ברור , שהרי צניחה עם מצנחים

    ברור , שהרי צניחה עם מצנחים איננה נפילה חופשית

  • אנונימי

    זה לא נכון

  • אנונימי

    זה כן צניחה חופשית כל עוד הם

    זה כן צניחה חופשית כל עוד הם התחילו את הנפילה במהירות 0 קמ"ש