כוחות

אחד המושגים הבסיסיים בדינמיקה הוא מושג הכח.

אנחנו כולנו מכירים הרבה דוגמאות להפעלת כוחות. אדם הדוחף רכב מפעיל עליו כח דחיפה. סירה הגוררת גולש מים מפעילה עליו כח משיכה, וכו'. אחת התכונות הבסיסיות של כוחות הפועלים בטבע היא,  שתמיד כוחות פועלים בין שני גופים. ישנם בטבע כוחות משיכה בין גופים, כמו כוח המשיכה, וישנם גם כוחות דחיה כמו הכח בין שני מטענים חשמליים שווים, או בין שני קטבים זהים של שני מגנטים.

היחידה בה מודדים כח נקראת 'ניוטון', ומסמנים אותה ב-N.

עוד דבר חשוב ביותר שיש לדעת הוא שכח הוא וקטור. לכח יש גם גודל וגם כיוון.

ההשלכה של עובדה זו היא, שכל כח יכול להיות מפורק לרכיבים ששקולים לו בדיוק. וכמו כן נכון גם הדבר ההפוך- שני כוחות הפועלים יחד, יכולים להיות מוחלפים בכח אחד השקול להם, והמהווה את סכומם הווקטורי.

נראה דוגמה:

שתי ספינות גרר גוררות ספינה כמתואר בציור. כל אחת מפעילה כח של 500 ניוטון בכיוון שונה. אם נחבר את שני הוקטורים של הכוחות שמפעילות שתי הספינות לפי אחת השיטות שלמדנו, (בציור מודגמת שיטת המקבילית), נקבל וקטור המייצג את גודל וכיוון של כח של ספינת גרר אחת שיכולה להחליף את שתי הספינות מבלי לשנות בפועל את הכח שיפעל על הספינה הנגררת.

החוק הראשון של ניוטון

מושג הכח והמושגים שלמדנו בקינמטיקה מספיקים כדי לתאר את החוק הראשון של ניוטון, שאומר כך:

"כל גוף ממשיך במצב מנוחתו, או בתנועה קצובה בקו ישר, אלא אם הוא נאלץ לשנות את המצב הזה על ידי כוחות שמופעלים עליו"

כלומר,  אם סכום הכוחות (הסכום הוקטורי!) על גוף מסויים הוא אפס, אזי או שהוא במנוחה, או שהוא נע במהירות קבועה ובקו ישר (כלומר, מהירות קבועה בגודלה ובכיוונה).