Newton's 3 Laws, with a bicycle - Joshua Manley

תרגום: Ido Dekkers עריכה: eviatar edlerman

Have you ever noticed that it's harder to start pedaling your bicycle

האם אי פעם שמתם לב שזה קשה יותר להתחיל לדווש באופנים

than it is to ride at a constant speed?

מאשר לרכב במהירות קבועה?

Or wondered what causes your bicycle to move?

או תהיתם מה גורם לאופניים שלכם לזוז?

Or thought about why it goes forward instead of backwards or sideways?

או חשבתם למה הם נוסעים קדימה ולא אחורה או לצדדים?

אולי לא, ואתם לא לבד.

Perhaps not, and you wouldn't be alone.

רק במאה ה 17

It wasn't until the 17th century

that Isaac Newton described the fundamental laws of motion

אייזק ניוטון תאר את החוקים הבסיסיים של התנועה

and we understood the answer to these three questions.

והבנו את התשובה לשלוש השאלות האלה.

What Newton recognized was that things tend to keep on doing

מה שניוטון הבין היה שדברים נוטים להמשיך לעשות

what they are already doing. So when your bicycle is stopped,

מה שהם כבר עושים. אז כשהאופניים שלכם עומדים,

it stays stopped, and when it is going,

הם נשארים עומדים, וכשהם נוסעים,

it stays going.

הם ממשיכים לנסוע.

Objects in motion tend to stay in motion

חפצים בתנועה נוטים להמשיך לנוע

and objects at rest tend to stay at rest.

וחפצים במנוחה נוטים להמשיך לעמוד.

זה החוק הראשון של ניוטון.

That's Newton's First Law.

Physicists call it the Law of Inertia, which is a fancy way of saying

פיזיקאים קוראים לזה חוק האינרציה, שזה מילה מפוארת להגיד

that moving objects don't spontaneously speed up, slow down, or change direction.

שחפצים נעים לא מאיצים פתאום, מאיטים, או משנים כיוון.

It is this inertia that you must overcome to get your bicycle moving.

זו האינרציה הזו שאתם צריכים להתגבר עליה כדי לגרום לאופניים לזוז.

Now you know that you have to overcome inertia to get your bicycle moving,

עכשיו אתם יודעים שאתם צריכים לגבור על האינרציה כדי לגרום לאופניים לזוז,

but what is it that allows you to overcome it?

אבל מה זה שמאפשר לכם להתגבר על זה?

Well, the answer is explained by Newton's Second Law.

ובכן, התשובה מוסברת בחוק השני של ניוטון.

במונחים מתמטיים, החוק השני של ניוטון אומר

In mathematical terms, Newton's Second Law says

that force is the product of mass times acceleration.

שכוח הוא התוצר של מסה ותאוצה.

To cause an object to accelerate, or speed up,

כדי לגרום לחפץ להאיץ, או להגביר מהירות,

a force must be applied.

כוח צריך להיות מופעל.

The more force you apply,

כמה שתפעילו יותר כוח,

the quicker you accelerate. And the more mass your bicycle has,

תאיצו מהר יותר. וכמה שיש לאופניים יותר מסה,

and the more mass you have too,

וכמה שלכם יש יותר מסה,

the more force you have to use to accelerate at the same rate.

תצתרכו להפעיל יותר כוח כדי להאיץ באותו הקצב.

This is why it would be really difficult to pedal a 10,000 pound bicycle.

לכן יהיה ממש קשה לרכב על אופניים במשקל 5 טון.

And it is this force, which is applied by your legs pushing down on the pedals,

וזה הכוח, שמופעל על ידי הרגלים שלכם שדוחפות את הפדלים,

שמאפשר לכם להתגבר על חוק האינרציה של ניוטון.

that allows you to overcome Newton's Law of Inertia.

כמה שתלחצו חזק יותר על הפדלים, הכוח יגדל

The harder you push down on the pedals, the bigger the force

and the quicker you accelerate.

ותאיצו מהר יותר.

Now on to the final question:

עכשיו לשאלה האחרונה:

When you do get your bike moving,

כשאתם כבר גורמים לאופניים לזוז,

why does it go forward?

למה הם נעים קדימה?

לפי החוק השלישי של ניוטון, לכל פעולה,

According to Newton's Third Law, for every action,

there is an equal and opposite reaction.

יש תגובה שווה והפוכה.

To understand this, think about what happens when you drop a bouncy ball.

כדי להבין את זה, חשבו על מה שקורה כשאתם מפילים כדור קופצני.

כשהכדור הקופצני פוגע ברצפה,

As the bouncy ball hits the floor,

it causes a downward force on the floor.

הוא גורם לכוח יורד על הרצפה.

This is the action.

זו הפעולה.

The floor reacts by pushing on the ball with the same force,

הרצפה מגיבה על ידי דחיפת הכדור באותו הכוח,

but in the opposite direction, upward,

אבל לכיוון השני - למעלה -

causing it to bounce back up to you.

וגורמת לו לקפוץ חזרה למעלה אליכם.

Together, the floor and the ball form what's called

יחד, הרצפה והכדור יוצרים מה שנקרא

the action/reaction pair. When it comes to your bicycle,

צמד פעולה תגובה. כשזה מגיע לאופניים,

it is a little more complicated. As your bicycle wheels spin

זה מעט יותר מסובך. כשגלגל האופניים שלכם מסתובב

clockwise, the parts of each tire touching the ground

עם כיוון השעון, החלקי של כל צמיג שנוגעים באדמה

push backwards against the Earth:

דוחפים אחורה נגד כדור הארץ -

the actions. The ground pushes forward with the same force

הפעולה. האדמה דוחפת קדימה באותו הכוח

against each of your tires: the reactions.

נגד הצמיגים שלכם - התגובה.

מאחר ויש לכם שני צמיגים באופניים, כל אחד מהם יוצר צמד פעולה תגובה

Since you have two bicycle tires, each one forms an action/reaction pair

with the ground. And since the Earth is really, really, really big

עם האדמה. ומאחר וכדור הארץ הוא ממש ממש ממש גדול,

compared to your bicycle, it barely moves

יחסית לאופניים שלכם, הוא בקושי זז

from the force caused by your bicycle tires pushing backwards,

מהכוח שנגרם מצמיגי האופניים שדוחפים אותו אחורה -

but you are propelled forward.