כל מה שרצית לדעת על כוח (פיזיקה):
בפיזיקה, כוח הוא אינטראקציה שיכולה לגרום לשינוי בתנועה של גוף.
הכוח הוא גודל פיזיקלי וקטורי, מסומן באות הלטינית F → {\displaystyle {\vec {F}}} , ויחידת המידה שלו במערכת היחידות הבינלאומית היא ניוטון.
כוח הפועל על גוף יכול לגרום לשינוי במצבו של הגוף, או להתנגד לכוח אחר הפועל על אותו גוף.
הדינמיקה היא התורה העוסקת בתנועתו של גוף בהשפעת כוחות, ובבסיסה שלושת חוקי התנועה של ניוטון, המתארים את היחס בין כוח לתנועה:החוק הראשון של ניוטון, עקרון ההתמדה, קובע כי קיימת מערכת אינרציאלית, שבה בהיעדר כוח (או כשהכוח השקול הפועל עליו שווה לאפס), גוף לא יואץ, כלומר, יתמיד במנוחתו או במהירות קבועה לאורך קו ישר.
חוקי ניוטון תקפים רק במערכת יחוס אינרציאלית.
החוק איננו מקרה פרטי של החוק השני.
החוק השני של ניוטון קובע כי הכוח הוא נגזרת התנע לפי הזמן.
בניסוח מתמטי: F → = d p → d t {\displaystyle {\vec {F}}={\frac {d{\vec {p}}}{dt}}} .
בניסוח נוסף, תאוצתו של גוף עומדת ביחס ישר לכוח הפועל עליו וביחס הפוך למסתו.
בניסוח מתמטי: F → = m a → = m d 2 r → d t 2 {\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}=m{\frac {d^{2}{\vec {r}}}{dt^{2}}}} .
נוסחה זו נכונה בתנאי שהמסה אינה משתנה.
החוק השלישי של ניוטון קובע כי כנגד כל כוח פועל כוח נוסף השווה בגודלו והפוך בכיוונו.
אם הכוח משמר ניתן לתארו כגרדיאנט של פונקציית אנרגיה פוטנציאלית: F → = − ∇ → U ( r → ) {\displaystyle \ {\vec {F}}=-{\vec {\nabla }}U({\vec {r}})} המכניקה הניוטונית מבוססת על מושג הכוח, אך פילוסופים כדוגמת ג'ורג' ברקלי ודייוויד יום התנגדו למכניקה של ניוטון וטענו שהכוח שהנהיג ניוטון הוא לא יותר מאשר פיקציה מתמטית.
הם טענו שלא ניתן למדוד כוחות, ובוודאי שלא באופן ישיר.
לדוגמה: מדידת כוח על ידי התארכות קפיץ – בפועל המדידה היא עד כמה התארך הקפיץ, והטענה שההתארכות נבעה מפעולה של כוח עליו היא כבר פרשנות של הצופה.
עוד הם טענו שהחוק השני של ניוטון הוא בעצם טאוטולוגיה מאחר שעל ידי תאוצה מוגדרת פעולה של כוח.
ניוטון היה מודע לבעייתיות של מושג הכוח ומערכת ייחוס מוחלטת וניסה להצדיק את השימוש במושג זה בתחילת ספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע".
עוד בעייתיות שהייתה אז במושג הכוח היא הבעיה של כוחות מדומים (עקרון ד'אלמבר) וכוח האינרציה (התמד) שאותו פירש ניוטון ככוח פנימי של הגוף.
למרות הבעייתיות הפילוסופית, תורת המכניקה של ניוטון הייתה מוצלחת ביותר באופן ניסיוני ופעלה כראוי לכל צורך מעשי, ולכן נתקבלה כנכונה במהירות רבה.
רק בסוף המאה ה-19, בעקבות גילויים בתחום האלקטרומגנטיות והפיזיקה האטומית החלה להתערער נכונותה, והמכניקה היחסותית של אלברט איינשטיין מציגה את המכניקה הניוטונית כמקרה פרטי של תנועה במהירויות נמוכות.