力 の状態の変更を担当する動的エージェントです 残り または 移動 体の。 力が体に加えられると、それは発達する可能性があります 加速度、として ニュートンの法則、または変形します。 自然界にはさまざまな種類の力があります。 力重力、力電気の、力磁気、力核強い そして 弱い、力摩擦、浮力の 等
力は ベクトル量 したがって、これはあなたに従って定義する必要があります モジュール、方向 そして センス。 力の係数はその強度を指します。 ザ・ 方向 これは、力が適用される方向（たとえば、水平および垂直）に関係します。 それぞれの方向は、順番に、2つを提示します 感覚： 正と負、左と右、上と下など。
力の種類
による 国際単位系、その性質に関係なく、力の量はの単位で測定されます kg.m /s²ただし、通常はマグニチュードを使用します ニュートン （N）史上最高の物理学者の一人へのオマージュとして、そのようなユニットを指定する： アイザック・ニュートン. 力を測定するために使用されるデバイスは、 ダイナモメーター –何らかの力が加えられると伸びる、既知の弾性定数のばね。
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一部の教科書では、2つのタイプの強さを定義するのが一般的です。 距離のある力、フィールドフォースとも呼ばれます。 と接触力. 離れた場所にある力のグループには、重量力、磁力、電荷間の引力などを含めるのが通例です。 接触力のグループでは、何かを押したり引いたり、牽引力を加えたり、摩擦力を加えたりするなどの例が使用されます。
提案された定義にもかかわらず、 接触力がないことを明確にする必要があります. 自然界のすべての力は、重力場や電磁場などのさまざまな場の相互作用によって発生します。
何かに触れても、手と物体が接触することはありません。：微視的スケールでは、原子は接触しません。なぜなら、非常に接近しているとき、それらのエレクトロスフィアは 変形し、電子の電荷のおかげで互いに反発します。電子の電荷は、 君の 電界 そして 磁気。 原子核が実際に接触するケースはほとんどありません。 これらの状況には以下が含まれます 非常に高い量にエネルギー、 粒子加速器内で行われた実験で得られたものと同じです。
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自然界にどのような種類の力が存在するか見てみましょう。 以下に説明する力から、すべての既知の物理現象が発生します。 それらが何であるか、そしてそれらの主な機能をチェックしてください：
- 重力: としても知られている 筋力重量は、質量を持つ2つの物体を互いに引き付ける力のタイプです。 重量力は、私たちを地球に縛り付け続ける責任があり、太陽の周りのすべての惑星の軌道にも責任があります。
- 電気力： 電荷を引き付けたり反発したりする責任があります。 たとえば、化学結合は、原子間の電荷の違いによってのみ発生します。 電気力は、に存在する電子を引き起こす可能性があります 指揮者 特定の方向に移動し、電流を発生させます。電流は、電力を供給するために使用できます。 電気回路.
- 磁力： 移動する負荷に作用します。 このタイプの力は、磁場の極性に応じて、磁石を互いに引き付けたり反発させたりします。 THE 磁力 また、小さな磁化された針が地球の磁場の方向に応じて向きを変えます。
- 強い核力と弱い核力： 原子核の完全性を維持する責任があります。 強い核力は、それらの電荷が互いに反発しているとしても、陽子を引き付け続けます。 次に、弱い核力がクォークをまとめ、たとえば陽子と中性子を発生させます。
のような力 トラクション、摩擦、プッシュ、タグボート、ひねり、力弾性 およびその他、一般的に次のように説明されます 力力学、 実際、それらはほとんど電気的な相互作用の巨視的な兆候です。
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ニュートンの力と法則
力の概念は、それを首尾一貫した方法で定義できる表現がない場合、やや曖昧になる可能性があります。 ニュートンの法則は、力とは何か、行動とは何かを定義する一連の法則です。
による ニュートンの第1法則 –の法則 慣性、物体に力が作用しない場合、または物体に作用する力が互いに打ち消し合う場合、この物体は静止しているか、まっすぐで均一な動きをしている可能性があります。
ニュートンの最初の法則に加えて、 ダイナミクスの基本原理、として知られている ニュートンの第2法則は、物体にかかる正味の力が、その物体の質量に正味の力によって生成される加速度を掛けたものに等しいことを示しています。 さらに、取得した加速度は、力の合力と常に同じ方向および同じ方向でなければなりません。
THE ニュートンの第3法則、として知られている 作用と反作用の法則、力は常にペアで発生すると述べています。 ボディAがボディBに力を加えると、ボディBはボディAに同じ大きさと方向の力を生成しますが、反対方向になります。 ニュートンの第3法則は、作用力と反力が同じ大きさであることを示すことに加えて、作用と反力のペアが単一の物体で発生することは決してないと述べています。
作用と反作用の法則を観察できるいくつかの例を確認してください。
- 私たちが歩くとき、私たちは地面を後ろに押します。 地面は、順番に、私たちを前進させます。
- ロープを登りたい場合は、ロープを引き下げて押し上げる必要があります。
- 浸したときにプールの端を押すと、押し戻されます。 地面に付着したままの摩擦力のため、水中でのこの動作は観察されません。
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架空の力
フォース架空のもの それらは非慣性フレームに存在します。 ニュートンの法則は、 参照慣性、 つまり、一定の速度で静止または直線運動している位置です。 たとえば、回転を伴う状況では、実際には力ではない架空の力が発生します。
非常に急カーブでハイギアに入ると、車の壁に体が押しつぶされているのを感じることができます。 もう1つの例は、離陸する飛行機に座っているときに、「力」が私たちを座席に押し付けるのを感じることができることです。 この力は実際には 慣性 体の。
体は加速するので、 あなたの慣性この力に抵抗する傾向があります、このように、私たちは反対方向に架空の力を感じます。それは実際、私たちの 私たちがいる動きの状態にとどまる傾向. .
架空の力の良い例は遠心力です。 円を描くとき、体はその方向に逃げる傾向があります 正接 弦の上で石を回転させて放すときのように、曲線に合わせます。 それ 力見かけ上石が弦をぴんと張った状態に保つ原因となるのは、実際には、求心力と呼ばれる実際の力の適用に対して現れる石自体の慣性です。
この場合、求心力は弦が石を引っ張ることによって生成されます。したがって、それは実際の力であり、常に石が移動する軌道の中心を指します。 THE 遠心力 実際には、それは力ではなく、加速された物体の慣性の表現です。
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力の計算に使用される式
さまざまなタイプの力を計算するために使用できる式を確認してください。
→力の重さまたは重力
G –万有引力定数（6.67.10-11m³kg-1s-2)
r –地球の中心からの距離（m）
重力と重量は同義です。 上記の式では、2つの質量mとMによって引き起こされる重力と、重力場によって生じる重量Pを計算するために使用される式を表します。 g 星の。 このように、重力は質量と重力場の相互作用から生じることが理解できます。
→電気力
k0 –静電真空定数（9.109 N.m²C-2)
そして –電界（N / C）
r –電荷間の距離（m）
重力は、重力と非常によく似た方法で計算できます。 さらに、それは電界に関連して計算することができます。
→磁力
磁力は、磁場Bに関連して、電荷qと速度vの相互作用から発生します。 式の角度θは、速度と磁場の間で測定されます。
→摩擦力
μ-摩擦係数
N-通常の強度
摩擦力は、双極子誘起力などの分子引力の結果として発生します。 ファンデルワールス力.
→弾性強度
k-弾性定数（N / m）
x-変形（m）
弾性力は、外力を加えたときに物体が元の形状に戻る傾向がある場合に発生します。
→浮力
d –密度（kg /m³）
g –重力（m /s²）
V –水中容積（m³）
浮力は、大気圧や水などの流体に物体が挿入されたときに発生します。
互いに異なるにもかかわらず、上記で例示したすべての力は寸法的にコヒーレントです。つまり、すべて同じ単位であるニュートンで測定されます。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
