güç durumunu değiştirmekten sorumlu dinamik ajandır. dinlenme veya hareket bir vücudun. Bir cisme bir kuvvet uygulandığında, bir vücut geliştirebilir. hızlanma, nasıl Newton yasalarıveya deforme olabilir. Doğada farklı kuvvet türleri vardır, örneğin: güçyerçekimsel,güçelektrik,güçmanyetik,güçnükleerkuvvetli ve güçsüz,güçSürtünme, kaldırma kuvveti vb.
kuvvetler Vektör nicelikleri bu nedenle, sizin durumunuza göre tanımlanması gerekir modül,yön ve duyu. Bir kuvvetin modülü, yoğunluğunu ifade eder; yön kuvvetlerin uygulandığı yönlerle ilgilidir (örneğin yatay ve dikey); her yön sırayla iki duyular: pozitif ve negatif, sol ve sağ, yukarı ve aşağı, vb.
kuvvet türleri
Göre Uluslararası Birimler Sistemi, doğasına bakılmaksızın, kuvvet miktarı biriminde ölçülür kg.m/s²ancak, genellikle büyüklüğü kullanırız Newton (N) tüm zamanların en büyük fizikçilerinden birine bir övgü olarak böyle bir birimi belirtmek için: Isaac Newton. Kuvvetleri ölçmek için kullanılan araçlara denir.
dinamometreler – kendilerine bir miktar kuvvet uygulandığında esneyen bilinen elastik sabitlere sahip yaylar.Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Bazı ders kitaplarında iki tür güç tanımlamak yaygındır: mesafeli kuvvetleralan kuvvetleri olarak da bilinir, ve temas kuvvetleri. Bir mesafedeki kuvvetler grubuna, ağırlık kuvvetini, manyetik kuvveti, yükler arasındaki çekim kuvvetini ve diğerlerini dahil etmek gelenekseldir. Temas kuvvetleri grubunda, diğerleri arasında bir şeyi itmek veya çekmek, çekiş uygulamak, sürtünme kuvvetleri gibi örnekler kullanılır.
Önerilen tanıma rağmen, temas kuvveti olmadığını açıklığa kavuşturmak gerekir. Doğadaki tüm kuvvetler, yerçekimi alanı ve elektromanyetik alan gibi farklı alanların etkileşimi yoluyla ortaya çıkar.
Bir şeye dokunduğumuzda bile elimiz ile nesne arasında temas yoktur.: mikroskobik ölçekte, atomlar birbirine değmez, çünkü çok yakın olduklarında elektrosferleri etkileşimi nedeniyle birbirinden ayrılan elektronlarının yükü sayesinde birbirlerini iterek deforme olurlar. sizin elektrik alanları ve manyetik. Atom çekirdeğinin gerçekten temas ettiği birkaç durum vardır. Bu durumlar içerir çok yüksekmiktarlarıiçindeenerji, parçacık hızlandırıcılar içinde gerçekleştirilen deneylerde elde edilenler gibi.
BakAyrıca:Parçacıklar ışığınkine yakın hızlarda çarpıştığında ne olduğunu anlayın
Bakalım doğada ne tür güçler var. Aşağıda açıklanan kuvvetlerden, bilinen tüm fiziksel olaylar ortaya çıkar. Ne olduklarına ve ana özelliklerine bakın:
- yer çekimi gücü: Ayrıca şöyle bilinir güç ağırlığı, kütlesi olan iki cismin birbirini çekmesine neden olan kuvvet türüdür. Ağırlık kuvveti bizi Dünya'ya bağlı tutmaktan ve ayrıca tüm gezegenlerin Güneş etrafındaki yörüngesinden sorumludur.
- Elektrik gücü: elektrik yüklerini çekmekten veya itmekten sorumludur. Örneğin kimyasal bağlar, yalnızca atomlar arasındaki yük farkı nedeniyle oluşur. Elektrik kuvveti, içinde bulunan elektronlara neden olabilir. iletkenler belirli bir yönde hareket ederek elektrik akımlarına neden olur ve bu da güç sağlamak için kullanılabilir. elektrik devreleri.
- Manyetik kuvvet: hareketli yüklere etki eder. Bu tür bir kuvvet, manyetik alanın kutuplarına bağlı olarak mıknatısların birbirini çekmesine veya itmesine neden olur. bu manyetik kuvvet ayrıca küçük manyetize iğnelerin kendilerini Dünya'nın manyetik alanının yönüne göre yönlendirmesini sağlar.
- Güçlü ve zayıf nükleer kuvvet: atom çekirdeğinin bütünlüğünü korumaktan sorumludur. Güçlü nükleer kuvvet, yükleri birbirini itmesine rağmen protonları kendine çeker. Zayıf nükleer kuvvet ise kuarkları bir arada tutar, örneğin proton ve nötronlara yol açar.
gibi kuvvetler çekiş,sürtünme,iter,römorkörler,kıvrımlar,kuvvetlerelastik ve diğerleri, genellikle olarak tanımlanan kuvvetlermekanik, aslında, çoğunlukla elektriksel olan etkileşimlerin makroskopik tezahürleridir.
BakAyrıca:Kuantum Fiziği: Küçük boyutlu olayları inceleyen bir Fizik dalı
Newton'un Kuvvetleri ve Kanunları
Tutarlı bir şekilde tanımlayabilecek ifadeler yoksa, kuvvet kavramı biraz belirsiz olabilir. Newton yasaları, kuvvetlerin ne olduğunu ve davranışın ne olduğunu tanımlayan yasalar dizisidir.
Göre Newton'un 1. Yasası - kanunu eylemsizlikBir cisme herhangi bir kuvvet etki etmiyorsa veya cisme etki eden kuvvetler birbirini yok ediyorsa, bu cisim ya hareketsiz ya da düz ve düzgün bir hareket halinde olabilir.
Newton'un birinci yasasına ek olarak, dinamiğin temel ilkesi, olarak bilinir Newton'un 2. Yasası, bir cisim üzerindeki net kuvvetin, net kuvvet tarafından üretilen ivme ile çarpılan cismin kütlesine eşit olduğunu belirtir. Ayrıca, elde edilen ivme her zaman kuvvetlerin bileşkesi ile aynı yönde ve aynı yönde olmalıdır.
bu Newton'un üçüncü yasası, olarak bilinir etki ve tepki kanunu, kuvvetlerin her zaman çiftler halinde ortaya çıktığını belirtir. A cismi B cismine bir kuvvet uygularsa, B cismi A cismine eşit büyüklükte ve yönde fakat zıt yönde bir kuvvet üretir. Newton'un üçüncü yasası, etki ve tepki kuvvetlerinin eşit büyüklükte olduğunu belirtmenin yanı sıra, etki ve tepki çiftinin asla tek bir cisimde gerçekleşemeyeceğini de belirtir.
Etki ve tepki yasasını gözlemleyebileceğimiz bazı örneklere göz atın:
- Yürürken zemini geriye doğru iteriz. Yer de bizi ileriye doğru itiyor.
- Bir ipe tırmanmak istiyorsak onu aşağı çekmeliyiz ki yukarı itilebilelim.
- Suya daldırıldığımızda bir havuzun kenarını itersek, geri itiliriz. Bizi yere bağlı tutan sürtünme kuvveti nedeniyle bu davranışı suyun dışında gözlemlemiyoruz.
Siz de okuyun: Fizik tarafından hala cevaplanmamış 7 soru
hayali kuvvetler
kuvvetlerhayali eylemsiz çerçevelerde bulunurlar. Newton yasaları yalnızca şunlar için tanımlanmıştır: referanseylemsizlikler, yani, sabit hızla hareketsiz veya doğrusal hareket halindeki konumlar. Örneğin rotasyon içeren durumlar, gerçekte kuvvet olmayan hayali kuvvetlerin ortaya çıkmasına neden olur.
Çok keskin bir dönüşte yüksek vitese geçtiğimizde, vücudumuzun bir arabanın duvarlarına çarptığını hissedebiliriz. Başka bir örnek ise, havalanan bir uçakta otururken, bizi koltuğa bastıran bir “kuvvet” hissedebiliriz. Bu kuvvet, aslında eylemsizlik cesetlerden.
Bir cisim ivmeye tabi olduğundan, ataletinizbu güce direnme eğilimindedir, bu şekilde, ters yönde hayali bir güç hissederiz, ki bu aslında bizim içinde bulunduğumuz hareket durumunda kalma eğilimi. .
Hayali kuvvete iyi bir örnek merkezkaç kuvvetidir. Dairesel hareket halindeyken, cisimler yönde kaçma eğilimindedir. teğet bir ip üzerinde bir taşı çevirip serbest bıraktığımızda olduğu gibi eğriye. bu güçbelirginTaşın ipi gergin tutmasına neden olan, aslında merkezcil kuvvet denen gerçek bir kuvvetin uygulanmasına karşı taşın kendisini gösteren eylemsizliğidir.
Bu durumda merkezcil kuvvet, ipin taş üzerinde yaptığı çekme tarafından üretilir ve bu nedenle, her zaman taşın hareket ettiği yörüngenin merkezini gösteren gerçek bir kuvvettir. bu merkezkaç kuvveti aslında bir kuvvet değil, ivmelenen cismin eylemsizliğinin ifadesidir.
Siz de okuyun: Fizik formülü hileleri
Kuvvetleri hesaplamak için kullanılan formüller
Farklı kuvvet türlerini hesaplamak için kullanılabilecek formüllere göz atın:
→ Kuvvet ağırlığı veya yerçekimi kuvveti
G – evrensel yerçekimi sabiti (6.67.10-11 m³kg)-1s-2)
r – Dünyanın merkezinden uzaklık (m)
Yerçekimi kuvveti ve ağırlık eş anlamlıdır. Yukarıdaki formüllerde, m ve M iki kütlenin neden olduğu yerçekimi kuvvetini ve ayrıca yerçekimi alanından kaynaklanan P ağırlığını hesaplamak için kullanılan formülleri ifade ediyoruz. g bir yıldızdan. Böylece yerçekimi kuvvetinin kütleler ve yerçekimi alanları arasındaki etkileşimden kaynaklandığını anlayabiliriz.
→ Elektrik kuvveti
k0 – elektrostatik vakum sabiti (9.109 N.m²C-2)
VE – elektrik alanı (N/C)
r – yükler arasındaki mesafe (m)
Yerçekimi kuvveti, yerçekimi kuvvetine çok benzer şekilde hesaplanabilir. Ayrıca, elektrik alanı ile ilgili olarak hesaplanabilir.
→ Manyetik kuvvet
Manyetik kuvvet, bir q elektrik yükünün, bir manyetik alan B'ye göre v hızı ile etkileşiminden doğar. Formüldeki θ açısı hız ile manyetik alan arasında ölçülür.
→ Sürtünme kuvveti
μ - sürtünme katsayısı
N - Normal güç
Sürtünme kuvveti, dipol kaynaklı kuvvetler gibi moleküler çekimlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar. van der Waals kuvvetleri.
→ Elastik güç
k - elastik sabit (N/m)
x - deformasyon (m)
Elastik kuvvet, bir cisim bir dış kuvvetin uygulanmasına maruz kaldığında orijinal şekline dönme eğiliminde olduğunda ortaya çıkar.
→ kaldırma kuvveti
d – yoğunluk (kg/m³)
g – yerçekimi (m/s²)
V – batık hacim (m³)
Kaldırma kuvveti, bir cisim, atmosferik hava veya su gibi bir sıvıya sokulduğunda ortaya çıkar.
Birbirinden farklı olmalarına rağmen, yukarıda örneklenen tüm kuvvetler boyutsal olarak uyumludur, yani hepsi aynı birim olan Newton'da ölçülür.
Benden. Rafael Helerbrock
