Erő a dinamikus ügynök, amely felelős a pihenés vagy mozgalom egy test. Ha egy testre erő hat, akkor kialakulhat a gyorsulás, mint a Newton törvényei, vagy deformálódnak. Különböző típusú erők vannak a természetben, például az erőgravitációs,erőelektromos,erőmágneses,erőnukleáriserős és gyenge,erősúrlódás, felhajtó erő stb.
erők vannak vektormennyiségek amelyeket ezért az Ön szerint kell meghatározni modul,irány és érzék. Az erő modulusa az intenzitására utal; A irány az erők hatásának irányaira vonatkozik (például vízszintes és függőleges); mindegyik irány viszont kettőt mutat be érzékek: pozitív és negatív, bal és jobb, fel és le stb.
Az erő típusai
Alapján Az egységek nemzetközi rendszerejellegétől függetlenül az erőmennyiséget egységben mérjük kg.m / s²azonban általában a nagyságot használjuk newton (N) kijelölni egy ilyen egységet tisztelgésként minden idők egyik legnagyobb fizikusa előtt: Isaac Newton. Az erők mérésére használt eszközöket hívjuk
fékpadok - ismert rugalmas állandósságú rugók, amelyek valamilyen erő kifejtésekor megnyúlnak.Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Egyes tankönyvekben kétféle erősséget kell meghatározni: erők távolságra, más néven tereperők, és a kontakt erők. A távolságban lévő erők csoportjába szokás beletenni a súlyerőt, a mágneses erőt, a vonzerőt a töltések és mások között. Az érintkezõ erõk csoportjában példákat alkalmaznak, mint például valaminek a lökése vagy meghúzása, vontatási, súrlódási erõk alkalmazása.
A javasolt meghatározás ellenére tisztázni kell, hogy nincsenek érintkezési erők. A természetben minden erő különböző mezők, például a gravitációs mező és az elektromágneses mező kölcsönhatásával jön létre.
Még akkor is, ha megérintünk valamit, nincs kapcsolat a kezünk és a tárgy között: a mikroszkopikus skálán az atomok nem érintkeznek, mivel nagyon közel vannak, az elektroszféráik vannak deformálódva, taszítva egymást elektronjaik töltésének köszönhetően, amelyek a kölcsönhatása következtében egymástól elmozdulnak a te elektromos mezők és mágneses. Kevés olyan eset van, amikor az atommagok valóban érintkeznek. Ezek a helyzetek magukban foglalják nagyon magasmennyiségeketban benenergia, mint a részecskegyorsítók belsejében végzett kísérletek során nyertek.
Nézis:Értse meg, mi történik, ha a részecskék a fény sebességéhez közeli sebességgel ütköznek
Nézzük meg, milyen típusú erők léteznek a természetben. Az alábbiakban ismertetett erőkből minden ismert fizikai jelenség felmerül. Nézze meg, mik és főbb jellemzők:
- gravitációs erő: más néven szilárdsági súly, az az erő típusa, amely két testtel, amelyeknek tömegük van, vonzzák egymást. A súlyerő felelős azért, hogy a Földhöz kötődjünk, és az összes bolygó körül kering a Nap körül.
- Elektromos erő: felelős az elektromos töltések vonzásáért vagy visszaveréséért. A kémiai kötések például csak az atomok közötti töltéskülönbség miatt fordulnak elő. Az elektromos erő okozhatja a vezetők meghatározott irányban mozogni, ami elektromos áramokat eredményez, amelyek viszont áramellátásra használhatók elektromos áramkörök.
- Mágneses erő: mozgó terhekre hat. Ez a fajta erő a mágneseket vonzza vagy taszítja egymást, a mágneses tér polaritásától függően. A mágneses erő kicsi mágneses tűket is a Föld mágneses terének irányának megfelelő tájékozódásra késztet.
- Erős és gyenge nukleáris erő: felelősek az atommagok integritásának fenntartásáért. Az erős nukleáris erő vonzza a protonokat, bár töltéseik taszítják egymást. A gyenge atomerő viszont összetartja a kvarkokat, így például protonok és neutronok keletkeznek.
Erők, mint vontatás,súrlódás,nyomja,vontatóhajók,fordulatok,erőkrugalmas és mások, általában úgy írják le erőkmechanika, valójában a kölcsönhatások makroszkopikus megnyilvánulásai, amelyek többnyire elektromos jellegűek.
Nézis:Kvantumfizika: a fizika olyan ága, amely kisméretű jelenségeket vizsgál
Newton erői és törvényei
Az erő fogalma kissé homályos lehet, ha nincsenek olyan kifejezések, amelyek képesek lennének koherens módon meghatározni azt. Newton törvényei azok a törvények, amelyek meghatározzák az erőket és a viselkedést.
Szerint a Newton 1. törvénye - a törvény tehetetlenség, ha egy testre nem hat erő, vagy ha a testre ható erők kioltják egymást, akkor ez a test lehet nyugalmi állapotban vagy egyenes és egyenletes mozgásban.
Newton első törvénye mellett az a dinamika alapelve, az úgynevezett Newton 2. törvénye, kimondja, hogy a testre ható nettó erő megegyezik a test tömegével, szorozva a nettó erő által előállított gyorsulással. Ezenkívül a megszerzett gyorsulásnak mindig ugyanabban az irányban és irányban kell lennie, mint az erők eredője.
A Newton harmadik törvénye, az úgynevezett a cselekvés és a reakció törvénye, kijelenti, hogy az erők mindig párban keletkeznek. Ha az A test erőt fejt ki a B testre, a B test az A testre azonos nagyságrendű és irányú, de ellenkező irányú erőt produkál. Amellett, hogy jelzi, hogy a cselekvési és reakcióerők azonos nagyságúak, Newton harmadik törvénye azt is kimondja, hogy a cselekvési és reakciópár soha nem fordulhat elő egyetlen testben.
Nézzen meg néhány példát, ahol megfigyelhetjük a cselekvés és a reakció törvényét:
- Amikor járunk, hátrafelé toljuk a földet. A föld viszont előre tol minket.
- Ha meg akarunk mászni egy kötelet, le kell húznunk, hogy fel tudjunk tolni.
- Ha merüléskor egy medence szélét toljuk, akkor visszalökünk. Nem figyeljük meg ezt a viselkedést vízen kívül a súrlódási erő miatt, amely a földhöz kötődik.
Olvassa el: 7 kérdés, amelyekre a fizika még mindig nem válaszolt
fiktív erők
Erőkkitalált nem inerciális keretekben vannak jelen. Newton törvényeit kizárólag arra határozzák meg referenciálisinerciák, vagyis nyugalmi helyzetben vagy egyenes vonalú mozgásban, állandó sebességgel. A forgatással járó helyzetek például fiktív erők megjelenését idézik elő, amelyek valójában nem erők.
Amikor nagyon éles kanyarban magas fokozatba kapcsolunk, érezhetjük, ahogy testünk az autó falaihoz simul. Egy másik példa, amikor felszálló repülőgépben ülünk, érezhetjük, hogy „erő” nyom minket az ülésen. Ez az erő valójában az tehetetlenség a testek.
Mivel egy test gyorsulásnak van kitéve, tehetetlenségedhajlamos ellenállni ennek az erőnek, ily módon egy ellenkező irányú fiktív erőt érzünk, ami valójában a miénk hajlam arra, hogy a mozgás állapotában maradjunk. .
A fiktív erő jó példája a centrifugális erő. Körkörös mozgás esetén a testek általában az irányba menekülnek tangens a görbéhez, mint amikor egy követ sodorunk egy húrra, és elengedjük. Hogy erőlátszólagos, amely miatt a kő feszesen tartja a húrot, valójában maga a kő tehetetlensége, amely egy valódi erő, az úgynevezett centripetális erő alkalmazásával szemben mutatkozik meg.
A centripetális erőt ebben az esetben az a húzóerő hozza létre, amelyet a húr tesz a kőre, és ez tehát egy igazi erő, amely mindig a pálya közepére mutat, amelyben a kő mozog. A centrifugális erő valójában nem erő, hanem a felgyorsult test tehetetlenségének kifejeződése.
Olvassa el: A fizika képletei
Az erők kiszámításához használt képletek
Nézze meg a különböző típusú erők kiszámításához használható képleteket:
→ Erősúly vagy gravitációs erő
G - univerzális gravitációs állandó (6,67,10-11 m³kg-1s-2)
r - távolság a Föld közepétől (m)
A gravitációs erő és a súly szinonimája. A fenti képletekben kifejezzük azokat a képleteket, amelyekkel két m és M tömeg okozta gravitációs erőt, valamint a gravitációs tér miatt felmerülő P súlyt is kiszámíthatjuk. g egy csillag. Így megérthetjük, hogy a gravitációs erő a tömegek és a gravitációs mezők kölcsönhatásából adódik.
→ Elektromos erő
k0 - elektrosztatikus vákuumállandó (9.109 N.m²C-2)
ÉS - elektromos mező (N / C)
r - töltések közötti távolság (m)
A gravitációs erő a gravitációs erőhöz hasonlóan kiszámítható. Ezenkívül kiszámítható az elektromos térhez viszonyítva.
→ Mágneses erő
A mágneses erő a q elektromos töltés és a v sebesség közötti kölcsönhatásból adódik a B mágneses térhez viszonyítva. A képletben szereplő θ szöget a sebesség és a mágneses mező között mérjük.
→ Súrlódási erő
μ - súrlódási együttható
N - Normál szilárdság
A súrlódási erő a molekuláris vonzerők, például a dipól által kiváltott erők, más néven van der Waals erők.
→ Rugalmas szilárdság
k - rugalmas állandó (N / m)
x - alakváltozás (m)
Rugalmas erő akkor keletkezik, amikor a test hajlamos visszatérni az eredeti alakjához, amikor külső erőhatásnak van kitéve.
→ felhajtó erő
d - sűrűség (kg / m³)
g - gravitáció (m / s²)
V - víz alatti térfogat (m³)
A felhajtó erő akkor keletkezik, amikor valamilyen test bejut egy folyadékba, például légköri levegőbe vagy vízbe.
Annak ellenére, hogy különböznek egymástól, a fentiekben példázott összes erő dimenzióban koherens, vagyis mindegyiket ugyanabban az egységben, a newtonban mérik.
Általam. Rafael Helerbrock