עמוד הבית > מדעים > פיסיקה ומבנה החומר [כימיה]
אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגיישראל. משרד החינוך, התרבות והספורט


תקציר
מהו עקרון היחסות? עקרון היחסות אומר כי אין דרך פיזקלית להבדיל בין גוף הנע במהירות קבועה לבין גוף נח. למעשה אין משמעות למושג גוף נע, ללא התייחסות לתנועתו ביחס לגוף האחר.



עקרון היחסות


גלילאו ניסח את עקרון היחסות על מנת להראות שלא ניתן להבחין האם כדור הארץ נע סביב השמש, או שהשמש נעה סביב כדור הארץ. עקרון היחסות אומר כי אין דרך פיזקלית להבדיל בין גוף הנע במהירות קבועה לבין גוף נח. ניתן כמובן לראות שגוף נע ביחס לגוף אחר, אולם לא ניתן לקבוע מי מהגופים נע ומי נח. חוקי הפזיקה זהים במערכות שנעות זו ביחס לזו במהירות קבועה, כך שלא ניתן לערוך כל נסוי פיזקלי בכדי לגלות האם גוף נמצא בתנועה או במנוחה.

למעשה אין משמעות למושג גוף נע, ללא התייחסות לתנועתו ביחס לגוף האחר. המהירות הינה מהירות יחסית. בשאלה האם כדור הארץ נע סביב השמש או שהשמש נעה סביב כדור הארץ, גלילאו הסביר את משמעות התנועה בעזרת דוגמת הספינה. העקרון המוצג קשור קשר הדוק לחוק ההתמדה.

בראשית המאה ה-20, עקרון היחסות זכה לחשיבות מחודשת בתורות היחסות של אינשטיין (Einstein) ופואנקרה (Poincare). מתוך העקרון האומר כי חוקי הפיזיקה זהים במערכת נעה ונחה, צמחה מכניקה חדשה אשר דחתה את המכניקה של ניוטון, וגרמה לשינוי בתפיסת המרחב והזמן.

תנועה ומהירות יחסית

תנועה הינה דבר יחסי בלבד. כלומר, כאשר אנו אומרים כי עצם מסוים נע, אנו חייבים להתיחס לתנועתו ביחס לעצם אחר.

התנועה היחסית הינה מושג מרכזי בפיזיקה.
מושג המהירות היחסית קשור לעקרון היחסות האומר כי איננו יכולים להבדיל בין תנועה קצובה למנוחה.

ברטולד ברכט במחזה אשר כתב - "חיי גלילאו" מנסה להסביר את עקרון היחסות.

אנדריאה: אבל אני רואה שהשמש נמצאת בערב במקום אחד ובבוקר במקום אחר. אז זה לא יכול להיות שהיא עומדת במקום. בחיים לא!
גליליי: אתה רואה! מה אתה רואה? אתה לא רואה שום דבר! אתה סתם תוקע עיניים... (הוא מציב את כן הברזל של קערת הרחצה במרכז החדר) הנה, זאת השמש. שב (אנדריאה יושב על אחד הכסאות). איפה השמש, מימין או משמאל?
אנדריאה: משמאל.
גליליי: ואיך היא מגיעה לצד ימין?
אנדריאה: כשאתה מזיז אותה, ברור!
גליליי: רק אז? (מרים את הכסא עם אנדריאה היושב עליו ומסובב אותו חצי סיבוב) ואיפה השמש עכשיו? אנדריאה: מימין.
גליליי: והיא זזה מהמקום?
אנדריאה: לא.
גליליי: ומה כן זז?
אנדריאה: אני.
גליליי: טעות! גולם! הכסא!
אנדריאה: אבל אני איתו!
גליליי: ברור. הכסא הוא כדור הארץ. אתה יושב עליו.

תנועת כדור הארץ

כדור הארץ נע !!!

כיצד אנו לא מרגישים בכך?
מדוע אנו לא מתחלקים ?
האם נעוף אל הירח ?
מדוע אבן הנופלת מראש מגדל אינה נופלת אחורה כפי שקורה בנפילת אבן מראש תורן ספינה נוסעת?

גלילאו דן בספרו הדיאלוג בטענת המדענים האריסטוטליים כי כדור הארץ אינו נע. המדענים טענו כי במידה וכדור הארץ נע מדוע אנו לא מרגישים בכך? כמו שניתן להרגיש בתנועת סירה כך היינו צריכים להרגיש בתנועת כדור הארץ לו היה נע.

טענות אלו נשמעו בקרב אנשי המדע, אנשי הכנסיה וברחובות איטליה בעקבות פרסומי גלילאו כי כדור הארץ נע.
עד תקופת גלילאו המחשבה המדעית התבססה על יסודות הפיזיקה של אריסטו, ובכללם המערכת הגיאוצנטרית. על מנת לענות על טענות אלו השתמש גלילאו בדוגמאת הספינה השטה אשר נמשלה לכדור הארץ הנע.

קראו עוד:

חוק הנפילה
חוק ההתמדה
חוקי ניוטון

ביבליוגרפיה:
כותר: עקרון היחסות
שם  האתר: אנדריאה Andrea
בעלי זכויות : אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי; ישראל. משרד החינוך, התרבות והספורט
הוצאה לאור: אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי; ישראל. משרד החינוך, התרבות והספורט
הערות: 1. פרופ' דוד חן - מנהל המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי.
2. דר' דוד מיודוסר - מנהל המעבדה לטכנולוגית ידע.
3. דר' אביגיל אורן - מנהלת הפרוייקט - "דעמיין".
4. אורלי להב - מרכזת הפרוייקט.
5. קבוצת המחקר והפיתוח : דר' אביגיל אורן, דר' דוד מיודוסר, דר' גיל עמית, אורלי להב, שאול קציר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית