חוק הנפילה

חזרה3

מהו חוק הנפילה?

החוק עוסק בנפילת גופים וטוען כי המרחק שעובר גוף נופל עומד ביחס ישר לריבוע זמן נפילתו.
לדוגמא - אבן אשר תיפול למשך זמן ארוך פי שנים מאבן אחרת תעבור מרחק גדול פי ארבעה.
כדור אשר זמן נפילתו שלוש שניות יעבור מרחק גדול פי תשע מכדור אשר זמן נפילתו שניה אחת.

מהי הנוסחה של חוק הנפילה?

מתוך חוק זה נובע כי מהירות הגוף גדלה ביחס ישר לזמן שבו מתרחשת נפילתו.

חוק הנפילה של גלילאו טוען כי גופים נופלים בתאוצה קבועה, כלומר מהירותם גדלה בגודל שווה בפרקי זמן שווים. וכי המרחק שהם עוברים בפרקי זמן שווים אינו שווה.

לדוגמא, כדור הנופל בשנייה השניה לנפילתו יעבור מרחק גדול פי שלושה מהמרחק אותו עבר בשנייה הראשונה בשנייה השלישית יעבור מרחק פי חמישה מבשניה הראשונה בשנייה הרביעית יעבור מרחק פי שבע מבשנייה הראשונה. אם הכדור עבר בשניה הראשונה מרחק של 2 ס"מ, הכדור יעבור בשניה השניה מרחק של 6 ס"מ, בשנייה השלישית יעבור 10 ס"מ ובשניייה הרביעית 14 ס"מ וכן הלאה.

מה החידוש בחוק הנפילה

בתקופה שקדמה לגלילאו סברו אנשי המדע כי הכוח גורם למהירות, כפי שטען אריסטו. גלילאו הראה כי הכוח גורם לתאוצה ובעזרת חוק הנפילה הגיע למסקנה כי: גופים נופלים על פני כדור הארץ בתאוצה קבועה וכי כוח הכובד הגורם לתנועת הגופים כלפי מטה הוא כח קבוע. כלומר כוח קבוע אינו גורם למהירות קבועה אלא לתאוצה קבועה.

הטענה של גלילאו כי כח גורם לתאוצה היא בלתי נפרדת מהטענה כי גופים אינם זקוקים לסיבה להמשיך בתנועתם.
טענה אחרונה זו טוענת כי גוף הנמצא בתנועה ימשיך בתנועתו כל עוד שום גורם אינו מפריע לו בתנועתו.
עקרון זה נקרא עקרון ההתמדה.

חוק הנפילה היווה חידוש בכך שטען שמהירות הגוף תלך ותגדל ללא הגבלה. בניגוד לטענת הפילוסופים של זמנו, טען גלילאו כי הגוף לא יגיע למהירות מסוימת שבה יעצר, אלא ימשיך בתאוצתו עד שינחת על הקרקע.
טענה זו נכונה כמובן כל עוד איננו מתחשבים בהתנגדות האויר, שעשויה להיות משמעותית מאד עבור גופים מסוימים ותנועות מהירות.

במהלך השניה הראשונה כדור עובר מרחק של 10 ס"מ בשניה השניה יעבור מרחק של 30 ס"מ, בשניה השלישית מרחק של 50 ס"מ. בשניה הרביעית מרחק של 70 ס"מ וכך הלאה....

קראו עוד:

חוק ההתמדה
עקרון היחסות
חוקי ניוטון