למה זבוב שנכנס למכונית נוסעת לא נמרח על השמשה?

בוא לא נשכח: הכל יחסי. כשזבוב עף במכונית שלך, הוא עף ביחס לאוויר שבמכונית, והאוויר הזה נוסע קדימה. עבור מתבונן מן החוץ נראה שהזבוב עף קדימה במהירות מטורפת, יחד איתך ועם כל המכונית, אבל עבור מתבונן מן הפנים הזבוב עושה את מה שהוא תמיד עושה - עף הלוך ושוב במהירות זבובית מרגיזה.

בדיוק כמוך, בעצם. כשאתה יושב במכונית שנוסעת במהירות אחידה אתה לא נמרח על שום דבר, אתה פשוט יושב שם ובוהה בזבובים. כל זמן שהמהירות קבועה זה לא משנה לאף אחד. אל תשכח שכולנו, על כל מכוניותינו וזבובינו, נמצאים על סלע ענקי שמסתובב סביב עצמו במהירות של כמעט 1,700 קמ"ש, וסביב השמש במהירות של יותר מ־100 אלף קמ"ש.

זה החוק הראשון של ניוטון: בהיעדר כח חיצוני שמשפיע עליהם, גופים שואפים להתמיד במהירותם. זה רק השינוי במהירות, המעבר ממהירות אחת למהירות אחרת - מה שפיזיקאים מכנים "תאוצה" - שמורח אותנו על השמשה. כשהמכונית מאיצה, אתה שואף להישאר במקום. לכן אתה מרגיש שאתה נלחץ אחורה, אל המושב. למעשה, זה המושב שלוחץ עליך ומאיץ אותך למהירות חדשה. זה הכח החיצוני שפועל עליך. וכשהמכונית בולמת בפתאומיות אתה שואף להמשיך לנוע, ולכן אתה נזרק קדימה ונלחץ, במקרה הטוב, כנגד חגורת הבטיחות.

לזבוב קורה אותו הדבר. כשהמכונית מאיצה הוא שואף להישאר במקום. אין לו מושב להישען עליו, אבל יש לו את האוויר. המכונית מאיצה את האוויר שבתוכה, והאוויר פוגע בזבוב ומאיץ אותו עד שהוא משווה מהירות עם המכונית. וכשהמכונית בולמת גם הזבוב נזרק קדימה, אלא שהאוויר במכונית בולם יחד איתה, והתנגדות האוויר מאטה את הזבוב יחד עם המכונית.

יכול גם להיות שהזבוב נכנס למכונית נוסעת, או יוצא ממנה, דרך החלון. ההאצה במצב כזה פתאומית יותר, אבל התוצאה היא בדרך כלל אותה תוצאה. כאשר הזבוב נכנס דרך החלון המהירות שלו נמוכה מזו של המכונית והשמשה האחורית מתקרבת אליו בקצב מדאיג. אבל לפני שהיא מספיקה להגיע אליו, האוויר שבינו לבינה פוגע בו וזורק אותו לעבר השמשה הקדמית. באופן טבעי הזבוב היה נמרח עליה, אבל הרי גם היא לא עומדת במקום. היא טסה קדימה עם שאר המכונית, ולכן היא "בורחת" מהזבוב. כבר אמרתי שהכל יחסי?

וכשהזבוב יוצא ממכונית נוסעת הוא נתקל באוויר העומד שבחוץ (בעולם האמיתי תנועתה המהירה של המכונית תייצר קצת רוח בסביבתה, אבל בוא לא נתקטנן). בשבילו זה מרגיש כמו רוח חזקה בכיוון הנגדי, אותה רוח מדומה שאתה מרגיש כשאתה מוציא יד מחלון מכונית נוסעת, והרוח הזו מאטה אותו בזריזות. לך, במכונית, נראה שהזבוב טס אחורה, אבל בעצם הוא רק מאט בזמן שאתה בורח לו עם המכונית.

ברור שאם הפרש המהירות בין הזבוב לאוויר גדול מאד, הפגיעה באוויר והתאוצה הפתאומית עלולות למעוך אותו, אבל במהירויות סבירות החרק החסון מתאושש מההלם חיש קל וחוזר לעיסוקיו השונים. רק אל תשכח שהטריק הזה עובד לזבוב כי הוא שוקל מעט מאד ביחס לשטח מגופו שבו פוגע האוויר. הוא נידף ברוח. עלינו האוויר עושה פחות רושם, ולכן אנחנו זקוקים לחגורות בטיחות.

ואם פעם ייצא לך או לזבוב שלך לראות עשן יוצא מארובה של רכבת, תדעו שקורה שם אותו הדבר. לו היתה הארובה שקופה, הייתם רואים שהעשן לא נמחץ לשום כיוון, הוא פשוט נע קדימה במהירות הרכבת. הוא מאט רק כשהוא בוקע מהארובה ונתקל באוויר. נראה כאילו הוא זז למעלה ואחורה, נגד כיוון הנסיעה, אבל זו אשליה בלבד. העשן ממשיך לנוע עם כיוון הנסיעה, רק לאט יותר. התנגדות הרוח מפריעה לו להדביק את הרכבת, בדיוק כשם שהיא מפריעה לזבוב להידבק לשמשה. אז לא נורא אם לא חגרת את הזבוב, כל זמן שאתה נוסע לאט. לפחות באופן יחסי.

שאלות לבלדד השוחי: askbildad@calcalist.co.il