כוח שפועל עלינו כל הזמן
כשמפילים עיפרון הוא נופל לרצפה. כשקופצים — חוזרים לאדמה. מים בנהר זורמים במורד, וגשם יורד מהעננים כלפי מטה. בכל המקרים האלה פועל אותו כוח: כוח המשיכה של כדור הארץ, שמושך כל דבר לכיוון המרכז שלו.
כוח המשיכה פועל גם בלי מגע. הוא מושך את התפוח אל האדמה עוד לפני שהתפוח פגע בה, ומשפיע גם על דברים רחוקים מאוד, כמו הירח. לפי סיפור מפורסם, אייזק ניוטון התחיל לחשוב על כוח המשיכה כשראה תפוח נופל מעץ, ושאל את עצמו: אם כדור הארץ מושך את התפוח, אולי הוא מושך גם את הירח?
מה קובע כמה חזק הכוח?
כל גוף שיש לו מסה מושך גופים אחרים — גם אתם, גם הכיסא וגם העיפרון. אבל אצל גופים קטנים המשיכה חלשה כל כך שאי אפשר להרגיש אותה. רק גוף ענק כמו כוכב לכת או כוכב מפעיל משיכה שאנחנו מרגישים.
שני דברים קובעים את חוזק המשיכה: כמה מסה יש לגופים, וכמה הם רחוקים זה מזה. ככל שהגוף כבד יותר המשיכה שלו חזקה יותר, וככל שמתרחקים ממנו היא נחלשת. השמש, שהמסה שלה עצומה, מושכת את כל כוכבי הלכת ומחזיקה אותם במסלולים סביבה.
מסה ומשקל — לא אותו דבר
מסה היא כמות החומר שיש בגוף, ומודדים אותה בקילוגרמים. משקל הוא הכוח שבו כוכב הלכת מושך את הגוף. המסה שלכם זהה בכל מקום ביקום, אבל המשקל משתנה לפי המקום שבו אתם עומדים.
על הירח כוח המשיכה חלש בערך פי שישה מעל כדור הארץ. לכן אסטרונאוט שהגיע לירח הרגיש קל הרבה יותר, ויכול היה לקפוץ גבוה ולנחות לאט, אף שהגוף שלו נשאר אותו גוף בדיוק. על כוכב הלכת צדק, שהוא ענק, היינו מרגישים כבדים הרבה יותר.
בגלל ההבדל הזה, מדענים מקפידים לומר שמשקל נמדד בניוטונים, כמו כל כוח. בחיי היומיום, כשאנחנו עולים על מאזניים ואומרים ״אני שוקל 35 קילו״, אנחנו בעצם מתכוונים למסה שלנו — וזה בסדר גמור, כל עוד זוכרים שבמדע אלה שני מושגים שונים.
האם דברים כבדים נופלים מהר יותר?
במשך מאות שנים אנשים חשבו שחפץ כבד נופל מהר יותר מחפץ קל. המדען האיטלקי גלילאו גליליי הראה שזה לא מדויק: אם אין אוויר שמפריע, כל הגופים נופלים באותה מהירות.
אז למה נוצה נופלת לאט? בגלל התנגדות האוויר, ולא בגלל המשקל. על הירח אין אוויר, ואסטרונאוט שעמד שם הפיל פטיש ונוצה בבת אחת — ושניהם נחתו על הקרקע באותו רגע.
כוח המשיכה הוא גם מה שמחזיק את הירח במסלול סביב כדור הארץ, ואת כדור הארץ במסלול סביב השמש. הירח כל הזמן ״נופל״ לכיוון כדור הארץ, אבל הוא נע הצידה מהר כל כך שהוא מחטיא אותו שוב ושוב, וכך נוצר מסלול סגור.
ניסוי קטן: מי נוחת ראשון?
קחו שני דפים זהים. קמטו אחד לכדור והשאירו את השני שטוח. הפילו את שניהם מאותו גובה באותו רגע. הכדור ינחת קודם, אף שלשניהם אותה מסה בדיוק. ההבדל נובע רק מהתנגדות האוויר על הדף השטוח.