רעידת אדמה יוצרת תאוצות קרקע בכל אתר שאליו מגיעים הגלים הסייסמיים הנוצרים בעת התרחשותה. תאוצת קרקע קיימת בכל שלושת הרכיבים: 2 רכיבים אופקיים (תנועת צפון-דרום ומזרח-מערב), והרכיב השלישי שהוא אנכי (מעלה-מטה). התאוצה האופקית גבוהה יותר בדר"כ, מהתאוצה האנכית. תאוצת הקרקע המקסימלית היא זו שבאה לידי ביטוי על ידי המשרעת המקסימלית ברישום מד התאוצה המוצב באתר. תאוצה מקסימלית זו היא חשובה מאוד, מכיוון שבדר"כ, המבנים הבנויים באתר מגיבים לרמה זו של תאוצה באמצעות "יצירת הנזקים". על כן, התקן לבנייה עמידה בפני רעידות אדמה בארץ ובעולם כולו, מתייחס לתאוצת הקרקע המקסימלית הצפויה באתר, ושכנגדה יש לתכנן את עמידות המבנה.
תאוצת הקרקע באתר נתון תלויה במספר משתנים כמו המרחק ממוקד הרעידה, התשתית הגאולוגית ועוד. תאוצת הקרקע נמדדת בערכים של חלקי כח ג'י (ראו להלן). לתאוצת הקרקע המקסימלית קיים מתאם ברמה גבוהה למשתנה של העוצמה הסייסמית בנצפית, או חזויה באתר.
כוח מדומה.
החוק השני של ניוטון מתקיים אך ורק במערכת הנעה במהירות קבועה (מערכת אינרציאלית). כאשר מתבוננים על תנועתו של גוף ממערכת מואצת, נדמה כאילו פועלים עליו כוחות נוספים, מלבד הכוחות הפיזיקליים המוכרים. כוחות שכאלו נקראים כוחות מדומים (או: כוחות ד'אלמבר), והם שווים בגודלם למכפלת מסת הגוף בתאוצת המערכת, והפוכים בכיוונם לכיוונה של התאוצה.
כלומר:
formula_22
כאשר formula_23 היא תאוצת המערכת, ו-formula_24 היא תאוצת הגוף ביחס למערכת. ניתן לחשוב על כוחות אלו כעל תיקון לחוק השני, כך שיתקיים גם במערכות מאיצות.
דוגמה יומיומית לכוח מדומה כזה ניתן לחוש בזמן נסיעה ברכב, כאשר הוא משנה את מהירותו. כאשר הרכב מאיץ קדימה, הנוסעים מרגישים כאילו הם נדחפים אל תוך המושב, וכאשר הרכב מאט, הנוסעים מרגישים כאילו הם נדחפים קדימה. דוגמה נוספת היא הכוח הצנטריפוגלי, שניתן להרגיש כשנמצאים במערכת מסתובבת (למשל: קרוסלה). בקרוסלה, אנו מרגישים את התאוצה הרדיאלית המאפשרת את הסיבוב כאילו היא כוח שדוחף אותנו החוצה.
אלברט איינשטיין פיתח רעיון זה בתורת היחסות הכללית לעקרון השקילות, הקובע כי לא ניתן להבדיל בין תנועה בתאוצה קבועה לבין תנועה בשדה כבידה. כלומר, לפי עקרון זה, ניתן לחשוב על מערכת שבה פועלת כבידה על גוף כעל מערכת לא-אינרציאלית, בה הכבידה היא כוח מדומה.
כוח ג'י.
גופים בנפילה חופשית בהשפעת הכבידה של כדור הארץ מאיצים בקצב של כ-9.8 מטר-לשנייה-בריבוע, סמוך לגובה פני הים. נהוג להשתמש בערך זה כיחידת תאוצה ולסמנה באות formula_25 (תאוצת הכובד). לעיתים, מכנים יחידה זו בשם "כוח ג'י", על אף שהיא אינה יחידת כוח.
יחידת התאוצה formula_25 אינה שייכת למערכת היחידות הבינלאומית (SI), והיא משמשת בעיקר בתעופה: כאשר בודקים את השפעת התאוצה על מבנה המטוס ועל הטייס ואת הכוחות המופעלים עליהם בזמן הטיסה, נהוג לציין (למשל) "formula_27", "formula_28" וכן הלאה, כאשר הכוונה היא לכפולות המתאימות של 9.8 מטר-לשנייה-בריבוע.
השימוש ביחידת התאוצה "g" מקובל מאוד גם בסייסמולוגיה, כדי לתאר את רמת תאוצות הקרקע המתרחשת באתר נתון כתוצאה מפעולת הגלים הסייסמיים עליו. תאוצת הקרקע המקסימלית המתרחשת באתר, היא הגורם הישיר לנזקים למבנים שניצבים בו.
מהירות
בפיזיקה, מהירות היא מידה לתיאור קצב תנועתו של גוף במרחב – המרחק שהוא עובר ביחידת זמן. נהוג לסמן ערך זה באות v.
המהירות כגודל פיזיקלי.
בעברית יש למילה שתי משמעויות:
נהוג להבדיל בין שני סוגים עיקריים של מהירות – מהירות ממוצעת ומהירות רגעית.
מהירות ממוצעת.
המהירות הממוצעת באה לתאר את מהירותו של גוף נקודתי (או נקודה מסוימת על גוף) לאורך דרך מסוימת. אם גוף נקודתי עבר דרך של formula_1 בזמן formula_2, המהירות הממוצעת שלו במשך זמן זה היא formula_3. בצורה יותר מפורטת, אם בזמן formula_4 היה הגוף במקום formula_5, ובזמן formula_6 הוא היה במקום formula_7, אז מהירותו הממוצעת היא formula_8
ההגדרה לעיל משמשת להגדרת מהירות וקטורית ממוצעת, שהיא הווקטור שראשיתו בנקודה בה התחילה התנועה וקצהו בנקודה בה היא הסתיימה, המחולק במשך התנועה. הגדרה זו אינה שימושית ביותר במקרים שהתנועה אינה על קו ישר.
ניתן להגדיר את המהירות הסקלרית הממוצעת כערך המוחלט של המהירות הווקטורית הממוצעת. הגדרה זו אינה שימושית למקרה שהתנועה אינה על קו ישר בכיוון אחד.
למקרה שהתנועה היא על קו ישר, ניתן להגדיר את המהירות הממוצעת גם כגודל סקלרי עם סימן, כאשר גודל חיובי מתאר תנועה בכיוון אחד על הישר וגודל שלילי מתאר תנועה בכיוון ההפוך.
הגדרה של מהירות (סקלרית) ממוצעת במסלול מסוים (שאינו ישר בהכרח) היא אורך המסלול המחולק במשך התנועה. הגדרה זו (של מהירות ממוצעת במסלול שאינו קו ישר) שונה מן ההגדרות הקודמות של מהירות ממוצעת כגודל סקלרי המחושב על יסוד הגודל הווקטורי.
משמעותה של המהירות הממוצעת היא זו: אם הגוף היה נע במסלול תנועתו במהירות הממוצעת היה עובר את המסלול באותו משך זמן שלקח לו לעבור את המסלול, במהירויות בהן נע בפועל. יתרונה של המהירות הממוצעת הוא שהיא נותנת מספר אחד המאפיין את המהירות במשך פרק זמן נתון וקל יחסית לחשבה. אולם, חסרונה הוא בכך שאינה מתארת היטב את תנועת הגוף בתוך פרק הזמן.
למשל, אם רכב נע במהירות שלושים קילומטרים לשעה במשך חצי שעה, ואחר הגביר את מהירותו לחמישים קילומטרים לשעה באותו כיוון למשך חצי שעה נוספת, המרחק הכולל שעבר הוא ארבעים קילומטרים, ולכן מהירותו הממוצעת הייתה ארבעים קילומטרים לשעה.
לעומת זאת, אם רכב נע במהירות שלושים קילומטרים לשעה במשך חצי שעה, ובחצי השעה הבאה נסע באותה מהירות לכיוון ההפוך וחזר לנקודת המוצא, הרי לפי ההגדרות של המהירות הממוצעת כגודל וקטורי (ולפי ההגדרות למהירות סקלרית ממוצעת הנגזרות מן המהירות הווקטורית הממוצעת), המרחק הכולל שעבר הוא אפס, ולכן מהירותו הממוצעת במשך השעה הייתה אפס. אולם, אם נשתמש בהגדרת המהירות הממוצע על פני מסלול (והמסלול הוא הדרך של הגוף הלוך ושוב, שאורכה 30 קילומטר) הרי המהירות הממוצעת של הרכב היא 30 קילומטר לשעה.
מהירות רגעית.
המהירות הרגעית היא המידה למהירות של גוף נקודתי (או נקודה מוגדרת בגוף) ברגע מסוים, כאשר "רגע" הוא נקודת זמן. ניתן לדמות זאת על ידי כך שנאמר שהמהירות הרגעית של רכב היא מה שמראה מד המהירות של הרכב בכל רגע.
מבחינה מתמטית, המהירות הרגעית ברגע מסוים היא הגבול אליו שואפת המהירות הממוצעת שבפרק הזמן שבין אותו רגע ובין רגע אחר שקרוב אליו ביותר, כאשר פרק זמן זה שואף לאפס. מבחינה פורמלית, אם אנחנו רוצים למדוד את המהירות הרגעית בזמן formula_2 של גוף שהיה ברגע זה במקום formula_10, נשתמש במהירות הממוצעת בין רגע זה ובין רגע סמוך formula_11 שבו הגוף היה במקום formula_12. מהירות ממוצעת זו היא: formula_13.
המהירות הרגעית formula_14 היא הגבול של המהירות הממוצעת הנ"ל כאשר formula_15 שואף ל-0. כלומר:
נשים לב כי על פי הגדרה זו, המהירות היא הנגזרת של פונקציית המיקום לפי הזמן.
אם מדובר במהירות במובנה הווקטורי (מהירות המתארת גודל וכיוון), אזי formula_10 מציין גודל וקטורי, המתאר את מיקומה במרחב, של הנקודה שאת מהירותה מודדים, בנקודת הזמן formula_18 . אם מדובר במהירות במובנה הסקלרי, אזי formula_10 הוא גודל סקלרי המתאר את המרחק שעברה אותה נקודה בפרק הזמן formula_20.
את הנגזרת (הווקטורית) של המהירות הרגעית (המבטאת את שיעור השינוי של המהירות הרגעית בזמן, במובנה הווקטורי) מכנים בשם תאוצה (השווה, לפי החוק השני של ניוטון לכוח חלקי מסה). אפשר גם להתייחס לנגזרת של המהירות הסקלרית (אולם, אז תתקבל "תאוצה" מסוג אחר, שאינה מקיימת את חוקי המכניקה הניוטונית).
כלי
כלי הוא כל חפץ, טבעי או מלאכותי, המופעל באופן רצוני ומשמש לתכלית כלשהי. כלים מורכבים, ובעיקר אלו המופעלים על ידי מנוע, נקראים מכונה. האדם אינו היצור היחידי בטבע שמשתמש בכלים, אולם התאמתו הטובה לשימוש בכלים (יכולתו להשתמש בכלים כדי לבנות כלים, יכולתו לשכלל את כליו וללמוד על אודותם) היא יחידאית.
שימוש בכלים בקרב בעלי חיים.
ישנם בעלי חיים שונים העושים שימוש בכלים - בעיקר יונקים, אך גם ציפורים (כמו העורב). ככל הידוע כיום, השימפנזה הוא בעל החיים העושה את השימוש הנרחב ביותר בכלים.
סוגי כלים נפוצים.
ניתן לחלק כלים לפי מספר מאפיינים:
מקור כוח.
כלים שונים מופעלים באמצעות מקורות כוח שונים. מקורות הכוח העיקריים הם:
גרף
כלי עבודה
כלי כתיבה
כלי כתיבה הם כלים המשמשים לכתיבה או לשרטוט. יש להבחין בין שני סוגים של כלי כתיבה:
היסטוריה.
מקור כלי הכתיבה הוא בתקופת האבן, כאשר האדם הקדמון צייר את הפטרוגליפים על קירות המערות.
עם הופעת הכתב בשומר ובמצרים העתיקה, הופיעו גם כלי הכתיבה היותר מתקדמים. בהתחלה כתבו רק את הדברים החשובים ביותר, כגון צווים מלכותיים או חוקי דת, על אבנים, ומאוחר יותר עברו לכתיבה על פפירוס. הפפירוס היה נפוץ בכל רחבי העולם העתיק במערב אירופה, אך במאה ה-2 לפנה"ס חל משבר ביחסי מצרים עם שאר המדינות, והם אסרו על יצוא צמח הגומא, שממנו עושים את הפפירוס. היות שמצרים הייתה המקור היחיד ליצור פפירוס, נאלצו לחפש חומר חדש לכתוב עליו. החומר החדש הומצא בפרגמון באסיה הקטנה, ונקרא לפיכך "פרגמנט". אף על פי שהפרגמנט עמיד יותר מהפפירוס, יצורו יקר יותר ולכן כעבור פרק זמן קצר, כאשר האמברגו הוסר, חזרו להשתמש בפפירוס, אם כי לפרגמנט עדיין היה שמור מקום של כבוד. עם הבאת הנייר מסין עברו בני אירופה להשתמש בו במקום בפפירוס.