ההבדל בין כוח למהירות

כוח ומהירות הם שני מושגים קשורים אך שונים בפיזיקה בסיסית. מערכת היחסים ביניהם היא אחד הדברים הראשונים שעליהם לומדים סטודנטים לפיזיקה, כחלק ממחקרם על חוקי התנועה של ניוטון. למרות שהמהירות אינה מופיעה במפורש בחוקי ניוטון, התאוצה כן, והאצה היא מדד לשינוי המהירות.

במדע הפיזיקלי, כוח הוא דבר שפועל על עצם על ידי דחיפה או משיכה שלו. אם הכוח חזק מספיק, הוא משנה את מיקום או צורת האובייקט. כוחות כמו חיכוך, עמידות אוויר ומגע פיזי פשוט נוגעים ישירות באובייקט, בעוד שכוחות כמו כוח משיכה, מגנטיות ואלקטרוסטטיקה פועלים על האובייקט מרחוק. כוח הוא כמות וקטורית, כלומר ניתן למדוד הן את חוזקו והן את כיוונו. הנוסחה למציאת מדד הכוח היא כוח = מסה כפול תאוצה, כתוב כ f = ma.

•••ג'ורג 'דויל / Stockbyte / Getty Images

כאשר אובייקט נע, אחת הדרכים למדוד כמה מהר הוא נע היא על ידי מציאת המהירות שלו, שהיא הקצב שבו הוא משנה את המיקום. כמו כוח, המהירות היא כמות וקטורית, ולכן היא כוללת כיוון. כדי למצוא את המהירות הממוצעת של אובייקט, חלק את השינוי במיקומו לפי זמן התנועה וציין את כיוונו. לדוגמא, אם מכונית נוסעת צפונה ובזמן של שעה היא נוסעת 30 מייל, המהירות שלה היא 30 מייל לשעה, צפונה.

כוח ומהירות הם מושגים מחוברים - האחד פועל על השני. כוח הוא מדד כוח. זה גורם לדברים לקרות. לעומת זאת, מהירות היא איכות שיש לאובייקט. הפעל כוח לאובייקט ומהירותו משתנה. זה לא עובד הפוך - אינך יכול להחיל מהירות על עצם ולשנות את כוחו. מהירות אינה פועלת על אובייקט. כוח דוחף או מושך עצם, אך מהירות היא פשוט דבר שיש לאובייקט.

לכל אובייקט יש מהירות בכל רגע. אם האובייקט אינו נע, מהירותו היא אפס. על פי חוק התנועה הראשון של ניוטון, ללא כוח הפועל על עצם, מהירותו אינה משתנה. כל שינוי במהירות האובייקט נקרא תאוצה, שהיא ה- a ב- f = ma. אלא אם כן האובייקט נע בחלל ריק, תמיד יש כוחות הפועלים עליו, וכל הכוחות הללו המתווספים נקראים כוח נטו. כוח הרשת פועל על עצם כדי לשנות את מהירותו ולגרום להאצה.