כוח מדומה
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
כוח מדומה, נקרא גם כוח ד'אלמבר או כוח אינרצי (באנגלית: Fictitious force), הוא כוח הפועל על כל הגופים, שתנועותיהם מתוארות במערכת ייחוס לא אינרציאלית, כלומר גופים שמיקומם ותנועותיהם נמדדים על ידי צופה אשר בעצמו נמצא בתאוצה. בניגוד לכוחות ממשיים, כגון כוח חשמלי, כוחות מדומים אינם נובעים מאינטראקציה פיזיקלית בין גופים, אלא מהתאוצה של הצופה בלבד.[1]
לדוגמה, צופה היושב במכונית מאיצה לאורך שדרת עצים, יראה מהחלון את העצים נעים בתאוצה לאחור. על פי החוק השני של ניוטון, תאוצה של גוף יכולה להיגרם רק על ידי כוח שמופעל על הגוף. במקרה זה לא מופעל על העצים כל כוח ממשי המושך אותם אחורה, אך מכיוון שהצופה עצמו מאיץ הוא צופה בתאוצה של העצים. כדי לתקן את הבעיה, יש להוסיף למערכת כוח מדומה הפועל לאחור. דוגמא נוספת היא נסיעה באוטובוס במהלך בלימה. הנוסע באוטובוס הבולם מרגיש דחיפה קדימה, למרות שאין אף כוח ממשי שדוחף אותו. גם כאן לצורך תיקון חוקי הפיזיקה, מגדירים כוח מדומה המנוגד לכיוון תאוצת האוטובוס. הכוח המדומה הזה מסביר את התאוצה הנצפית של העצים ואת הכוח שאתם "עפים" בגללו קדימה בעת בלימת האוטובוס. כמו כן, הכוח המדומה מסביר את העובדה שהמכונית אינה נעה ביחס לצופה: הוא בדיוק הפוך לכוח הממשי שמאיץ את המכונית, ולכן מבטל אותו לחלוטין. בנוסף, הכוח המדומה הוא שגורם לנוסעי המכונית להידחק אחורה לתוך המושב בעת האצת הרכב.
לכוחות המדומים שני מאפיינים נוספים. מאפיין אחד הוא שהחוק השלישי של ניוטון, חוק הפעולה והתגובה, אינו חל עליהם. חוק זה קובע שגוף המפעיל כוח על גוף אחר, הגוף האחר יפעיל עליו כוח נגדי. החוק אינו חל על כוחות מדומים מכיוון שאינם נובעים מאינטראקציה בין גופים. מאפיין שני הוא שהם תמיד פרופורציוניים למסה של הגוף עליו הם פועלים.[2]
מהסיבה שאין הכוחות האלו כוחות אמיתיים, אפשר לפתור ולתאר כל מערכת פיזיקאלית גם בלעדיהם, תוך ניתוח התנועה ממערכת ייחוס אינרציאלית, והם נועדו רק להקל על פתרון הבעיות כאשר אנו במערכת ייחוס מאיצה ביחס למערכת יחוס אינרציאלית. למשל, אדם העומד מחוץ לאוטובוס הבולם יכול להסביר את דחיפת הנוסעים קדימה בצורה מלאה (לפי חוק ההתמדה), ורק הנוסע עצמו זקוק לכוחות מדומים כדי להסביר את תנועתו.