Stärke ist der dynamische Agent, der für die Zustandsänderung von. verantwortlich ist sich ausruhen oder Bewegung eines Körpers. Wenn auf einen Körper eine Kraft ausgeübt wird, kann er sich entwickeln Beschleunigung, als die Newtonsche Gesetze, oder verformen. Es gibt verschiedene Arten von Kräften in der Natur, wie z StärkeGravitation,Stärkeelektrisch,Stärkemagnetisch,Stärkenuklearstark und schwach,StärkeReibung, Auftriebskraft usw.
Kräfte sind Vektorgrößen die daher entsprechend Ihrer Modul,Richtung und Sinn. Der Modul einer Kraft bezieht sich auf ihre Intensität; Das Richtung es betrifft die Richtungen, in denen die Kräfte wirken (z. B. horizontal und vertikal); jede Richtung präsentiert wiederum zwei Sinne: positiv und negativ, links und rechts, oben und unten usw.
Kraftarten
Gemäß Internationales Einheitensystem, unabhängig von ihrer Beschaffenheit wird die Kraftgröße in der Einheit gemessen kg.m/s², jedoch verwenden wir normalerweise die Größe
Newton (N) eine solche Einheit zu bezeichnen, als Hommage an einen der größten Physiker aller Zeiten: Isaac Newton. Geräte zur Messung von Kräften heißen Dynamometerometer – Federn bekannter elastischer Konstanten, die sich dehnen, wenn eine gewisse Kraft auf sie ausgeübt wird.Hör jetzt nicht auf... Nach der Werbung kommt noch mehr ;)
In einigen Lehrbüchern ist es üblich, zwei Arten von Stärke zu definieren: Kräfte auf Distanz, auch Feldkräfte genannt, und Kontaktkräfte. In die Gruppe der Kräfte im Abstand ist es üblich, die Gewichtskraft, die Magnetkraft, die Anziehungskraft zwischen Ladungen und andere aufzunehmen. In der Gruppe der Kontaktkräfte werden unter anderem Beispiele wie Drücken oder Ziehen, Aufbringen von Zug, Reibungskräften verwendet.
Trotz der vorgeschlagenen Definition Es muss klargestellt werden, dass keine Kontaktkräfte vorhanden sind. Alle Kräfte in der Natur entstehen durch das Zusammenwirken verschiedener Felder, wie dem Gravitationsfeld und dem elektromagnetischen Feld.
Selbst wenn wir etwas berühren, gibt es keinen Kontakt zwischen unserer Hand und dem Objekt: Auf der mikroskopischen Skala berühren sich Atome nicht, da ihre Elektrosphären, wenn sie sehr nahe sind, verformt, stoßen sich gegenseitig dank der Ladung ihrer Elektronen ab, die sich aufgrund der Wechselwirkung von. auseinander bewegen Ihre elektrische Felder und magnetisch. Es gibt wenige Fälle, in denen sich Atomkerne tatsächlich berühren. Diese Situationen beinhalten sehr hochMengenimEnergie, wie sie in Experimenten in Teilchenbeschleunigern erhalten wurden.
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Sehen wir uns an, welche Arten von Kräften in der Natur existieren. Aus den nachfolgend beschriebenen Kräften entstehen alle bekannten physikalischen Phänomene. Sehen Sie sich an, was sie sind und welche Hauptmerkmale sie haben:
- Erdanziehungskraft: auch bekannt als Stärke Gewicht, ist die Art von Kraft, die zwei Körper mit Masse dazu bringt, sich anzuziehen. Die Gewichtskraft ist dafür verantwortlich, uns an die Erde zu binden und auch für die Umlaufbahn aller Planeten um die Sonne.
- Elektrische Kraft: ist dafür verantwortlich, elektrische Ladungen anzuziehen oder abzustoßen. Chemische Bindungen zum Beispiel entstehen nur aufgrund des Ladungsunterschieds zwischen den Atomen. Die elektrische Kraft kann dazu führen, dass die im Dirigenten sich in eine bestimmte Richtung bewegen, wodurch elektrische Ströme entstehen, die wiederum zur Stromversorgung verwendet werden können Stromkreise.
- Magnetkraft: wirkt auf bewegte Lasten. Diese Art von Kraft bewirkt, dass sich Magnete anziehen oder abstoßen, abhängig von der Polarität des Magnetfelds. DAS Magnetkraft es bewirkt auch, dass sich kleine magnetisierte Nadeln entsprechend der Richtung des Erdmagnetfelds ausrichten.
- Starke und schwache Kernkraft: sind für die Aufrechterhaltung der Integrität der Atomkerne verantwortlich. Die starke Kernkraft hält die Protonen angezogen, obwohl sich ihre Ladungen gegenseitig abstoßen. Die schwache Kernkraft wiederum hält die Quarks zusammen, wodurch beispielsweise Protonen und Neutronen entstehen.
Kräfte wie Traktion,Reibung,schiebt,Schlepper,Wendungen,Kräfteelastisch und andere, allgemein beschrieben als KräfteMechanik, sie sind in der Tat makroskopische Manifestationen von hauptsächlich elektrischen Wechselwirkungen.
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Newtons Kräfte und Gesetze
Der Begriff der Kraft kann etwas vage sein, wenn es keine Ausdrücke gibt, die ihn auf kohärente Weise definieren könnten. Newtons Gesetze sind die Gesetze, die definieren, was die Kräfte sind und wie das Verhalten ist.
Laut der Newtons 1. Gesetz – das Gesetz von Trägheit, wirkt auf einen Körper keine Kraft oder heben sich die auf einen Körper wirkenden Kräfte auf, so kann dieser Körper entweder ruhen oder sich in einer geraden und gleichförmigen Bewegung befinden.
Neben Newtons erstem Gesetz ist die Grundprinzip der Dynamik, bekannt als Newtons 2. Gesetz, besagt, dass die Nettokraft auf einen Körper gleich der Masse dieses Körpers multipliziert mit der durch die Nettokraft erzeugten Beschleunigung ist. Außerdem muss die erfasste Beschleunigung immer in die gleiche Richtung und mit der gleichen Richtung wie die Resultierende der Kräfte sein.
DAS Newtons drittes Gesetz, bekannt als Gesetz von Aktion und Reaktion, besagt, dass Kräfte immer paarweise auftreten. Wenn Körper A eine Kraft auf Körper B ausübt, erzeugt Körper B auf Körper A eine Kraft gleicher Größe und Richtung, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Abgesehen davon, dass die Aktions- und Reaktionskräfte gleich groß sind, besagt das dritte Newtonsche Gesetz auch, dass das Aktions- und Reaktionspaar niemals in einem einzigen Körper auftreten kann.
Sehen Sie sich einige Beispiele an, bei denen wir das Gesetz von Aktion und Reaktion beobachten können:
- Beim Gehen drücken wir den Boden nach hinten. Der Boden wiederum treibt uns voran.
- Wenn wir an einem Seil klettern wollen, müssen wir es nach unten ziehen, damit wir hochgeschoben werden können.
- Wenn wir beim Eintauchen gegen den Rand eines Beckens stoßen, werden wir zurückgestoßen. Wir beobachten dieses Verhalten außerhalb des Wassers nicht aufgrund der Reibungskraft, die uns am Boden festhält.
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fiktive Kräfte
Kräftefiktiv sie sind in Nicht-Trägheitsrahmen vorhanden. Die Newtonschen Gesetze sind ausschließlich definiert für referenziellTrägheit, dh Positionen, die sich in Ruhe oder in geradliniger Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit befinden. Situationen mit Rotationen zum Beispiel induzieren die Entstehung von fiktiven Kräften, die keine tatsächlichen Kräfte sind.
Wenn wir in einer sehr scharfen Kurve einen hohen Gang einlegen, können wir spüren, wie unser Körper gegen die Wände eines Autos quetscht. Ein anderes Beispiel ist, wenn wir in einem abhebenden Flugzeug sitzen und eine „Kraft“ spüren, die uns gegen den Sitz drückt. Diese Kraft ist in der Tat die Trägheit der Körper.
Da ein Körper der Beschleunigung unterliegt, deine Trägheitneigt dazu, dieser Kraft zu widerstehen, auf diese Weise spüren wir eine fiktive Kraft in die entgegengesetzte Richtung, die in Wirklichkeit unsere ist Tendenz, in dem Bewegungszustand zu bleiben, in dem wir uns befinden. .
Ein gutes Beispiel für eine fiktive Kraft ist die Zentrifugalkraft. Bei Kreisbewegungen neigen Körper dazu, in die Richtung zu entkommen Tangente zur Kurve, wie wenn wir einen Stein an einer Schnur drehen und loslassen. Das Stärkeersichtlich, die bewirkt, dass der Stein die Saite straff hält, ist eigentlich die Trägheit des Steins selbst, die sich gegen die Anwendung einer realen Kraft, der sogenannten Zentripetalkraft, manifestiert.
Die Zentripetalkraft wird in diesem Fall durch den Zug erzeugt, den die Saite auf den Stein ausübt und ist daher eine echte Kraft, die immer auf das Zentrum der Flugbahn zeigt, in der sich der Stein bewegt. DAS Zentrifugalkraft es ist in der Tat keine Kraft, sondern der Ausdruck der Trägheit des beschleunigten Körpers.
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Formeln zur Berechnung von Kräften
Schauen Sie sich die Formeln an, die verwendet werden können, um verschiedene Arten von Kräften zu berechnen:
→ Kraftgewicht oder Gravitationskraft
G – universelle Gravitationskonstante (6.67.10-11 m³kg .)-1so-2)
r – Entfernung vom Erdmittelpunkt (m)
Gravitationskraft und Gewicht sind synonym. In den obigen Formeln drücken wir die Formeln aus, mit denen die von zwei Massen m und M verursachte Gravitationskraft und auch das Gewicht P, das durch das Gravitationsfeld entsteht, berechnet werden. G eines Sterns. Somit können wir verstehen, dass die Gravitationskraft aus der Wechselwirkung zwischen Massen und Gravitationsfeldern entsteht.
→ Elektrische Kraft
k0 – elektrostatische Vakuumkonstante (9,10 .)9 Nm²C-2)
UND – elektrisches Feld (Öffner)
r – Abstand zwischen den Ladungen (m)
Die Gravitationskraft lässt sich ganz ähnlich wie die Gravitationskraft berechnen. Außerdem kann sie in Bezug auf das elektrische Feld berechnet werden.
→ Magnetkraft
Die Magnetkraft entsteht durch die Wechselwirkung einer elektrischen Ladung q mit der Geschwindigkeit v in Bezug auf ein Magnetfeld B. Der Winkel θ in der Formel wird zwischen der Geschwindigkeit und dem Magnetfeld gemessen.
→ Reibungskraft
μ - Reibungskoeffizient
N - Normale Stärke
Die Reibungskraft entsteht durch molekulare Anziehungen, wie z. B. dipolinduzierte Kräfte, auch bekannt als van der Waals-Kräfte.
→ Elastische Festigkeit
k - Elastizitätskonstante (N/m)
x - Verformung (m)
Eine elastische Kraft entsteht, wenn ein Körper dazu neigt, bei Einwirkung einer äußeren Kraft in seine ursprüngliche Form zurückzukehren.
→ Auftriebskraft
d – Dichte (kg/m³)
G – Schwerkraft (m/s²)
V – eingetauchtes Volumen (m³)
Die Auftriebskraft entsteht, wenn ein Körper in eine Flüssigkeit wie atmosphärische Luft oder Wasser eingeführt wird.
Obwohl sie sich voneinander unterscheiden, sind alle oben beispielhaft genannten Kräfte dimensional kohärent, dh sie werden alle in derselben Einheit, dem Newton, gemessen.
Von mir. Rafael Helerbrock
