לאורך מדרון נטול חיכוך

שאלה: גליל מוטל על גבי מישור משופע נטול חיכוך (חלק) - מה יקרה לגליל?

תשובה והסבר:

תשובה מידית אך לא נכונה היא: הגליל יתגלגל מטה.

לפי נאי השאלה אין במערכת כוחות חיכוך כלל. עלינו לזכור כי גלגול מתבצע אך ורק הודות ל"זוג כוחות" או "צמד כוחות" (שני כוחות שווים בערכם ומנוגדים בכיוונם, שלא פועלים באותה נקודה - אלא מקבילים).

במישור משופע "רגיל", כלומר עם חיכוך, נוצר צמד כוחות ע"י כוח החיכוך F ורכיב המשקל המקביל למדרון P (ראה ציור תחתון, א').

במישור משופע ללא חיכוך (ראה ציור תחתון, ב') לא מופיע הכוח F אלא הכוח P בלבד בכיוון המדרון. לכן הגליל יחליק (ולא יתגלגל) במורד המישור המשופע.

הערה: רכיב המשקל המאונך למישור המשופע, N, לא משפיע על תנועת הגליל לאורך המישור.

 פורסם ב"לדעת" בהוצאת מוסד ויצמן למדע, שנות השבעים של המאה הקודמת.