כוח גרר

כוח גרר הוא כוח חיכוך התלוי במהירות (לעומת חיכוך רגיל שהוא קבוע). משוואת תנועה בה התאוצה תלויה במהירות היא משוואה דיפרנציאלית ומפיתוחה נקבל את מהירות הגוף בזמן.

לכן, לא נוכל להשתמש במשוואות הקינמטיקה לתאוצה קבועה ונצטרך לפתח את המשוואות הדיפרנציאליות למציאת המהירות והמיקום כפונקציה של הזמן. שתי הפונקציות (המיקום והמהירות) יהיו לכן פונקציות מעריכיות מהצורה:

$$ \textcolor{blue}{\frac{m}{b} v_0 \cdot (1 - e^{-\frac{b}{m} t}) = x(t)} $$

$$ \textcolor{red}{v(t) = v_0 \cdot e^{-\frac{b}{m} t}} $$

כמו שרואים בגרפים, שתי הפונקציות הן פונקציות מעריכיות השואפות לערך קבוע (מצב זה מתאר מצב פשוט בו כוח החיכוך הוא הכוח היחיד הפועל על הגוף).

כוח גרר מתאר חיכוך הנגרם מתנועה בתוך נוזל או גז, לעומת החיכוך ה"רגיל" המתאר תנועה על גבי משטח מחוספס.

בהדגמה ניתן לראות שני גופים הנעצרים בעקבות כוח חיכוך:

הגוף הכחול נע תחת כוח חיכוך רגיל (לדוגמא - מכונית נוסעת במהלך עצירה)

והגוף האדום נע בהשפעת כוח גרר (לדוגמא - כדור ים הנזרק באוויר).