|
|
עמוד:135
2 . 2 חוק הכבידה האוניברסלי כדי להסביר את הסיבה לכך שגופים נופלים לעבר כדור הארץ , שהירח חג סביבנו ואינו בורח אל מרחבי החלל , ושכוכבי הלכת חגים סביב השמש , הניח ניוטון שקיים כוח משיכה בין כל שני גופים בתבל . מחישובים אסטרונומיים וארציים הוא הסיק , כי עוצמת הכוח הזה היא ביחס ישר למכפלת המסות של הגופים , וביחס הפוך לריבוע המרחק ביניהם . שני גופים שמסותיהם הם m - \ m ושהמרחק ביניהם הוא ic ימשכו זה את זה בכוח הנתון על ידי : G הוא קבוע אוניברסלי , כלומר ערכו קבוע בכל מקום ביקום ועבור כל שתי מסות שהן . ערכו הוא : F מכונה כוח הכבידה ( הגרביטציה ) ומשוואה ( 2 . 1 ) מכונה חוק הכבידה האוניברסלי . זהו חוק יסוד של המכניקה הניסיונית , כמו שלושת חוקי ניוטון . כוח הכבידה , כך הניח ניוטון , פועל בין כל שני חלקיקי חומר ביקום . אולם בגלל ערכו הקטן של , G אין הכוח הזה מורגש כמעט כשהמסות הן מסדר גודל של מספר קילוגרמים , ואפילו מספר טונות . ב , 1798 יותר ממאה שנה לאחר פרסום חוק הכבידה האוניברסלי , הצליח הפיסיקאי הבריטי הנרי קאוונדיש ( Cavendish ) לבנות מערכת מדידה רגישה מספיק כדי למדוד את כוח הכבידה בין שני כדורי עופרת . בניסויים מעין אלה נקבע ערכו המספרי של G הנזכר לעיל . כאשר מחשבים את כוח הכבידה הפועל בין שני גופים , יש לזכור כי כל פירור מסה בגוף האחד מפעיל כוח משיכה על כל פירור מסה בגוף השני . השקול של כל הכוחות המרובים מקיפה המציגה תיאור מוצלח וחדש של המציאות . התיאוריה עצמה , לאחר שנוסחה , מספקת בדרך כלל שפע של ניכויים חדשים , אשר צריכים לעמוד במבחן הניסוי . המכניקה הניוטונית עמדה במבחן זה בכבוד — תחזיותיה על הופעת כוכבי שביט , ליקויי חמה ולבנה , תופעת הגאות והשפל ועוד התאמתו בדייקנות . הרעיונות הבסיסיים של התיאוריה מולידים בדרך כלל רעיונות חדשים ומושגים חדשים . וכך הולידו חוקי ניוטון והרעיונות הניוטוניים אודות כוח ומסה רעיונות חשובים נוספים , כגון חוקי השימור של האנרגיה והתנע ( ראה יחידות 3 ו . ( 4 תיאור סכימתי של התפתחות התיאוריה הניוטונית ייראה אפוא כך : ניסויים ותצפיות <— חוקי טבע <— תיאוריה <— ניכויים של התיאוריה או מודלים ^ ' מושגים חדשים < ניסוייו של <— חוק הנפילה <— המכניקה <— גאות ושפל , ליקויי חמה גלילאו החופשית , הניוטונית ולבנה , הופעת כוכבי חוק ההתמדה ( שלושת חוקי שביט ועוד ניוטון וחוק הכבידה תצפיותיו של <— חוקי קפלר <— העולמי ) <— אנרגיה , תנע , תנע זוויתי טיכו ברהה
|
|