kuvvet

Fiziksel

2022

Fizik için kuvvetin ne olduğunu, özelliklerini ve çeşitlerini her teoriye göre açıklıyoruz. Ayrıca nasıl ölçüldüğü ve çeşitli örnekler.

Bir hareketin başlaması veya durması için bir kuvvet gereklidir.

kuvvet nedir?

Teknik terimlerle, kuvvet, maddenin miktarını değiştirebilen bir niceliktir.hareket veya bir cismin verilen şekli veya parçacık. Çaba veya çaba kavramlarıyla karıştırılmamalıdır.Enerji.

Genel olarak, kuvvet kavramı şu şekilde açıklanır: mekanik tarafından kurulan klasik Isaac Newton ilkeleri (1642-1727), Hareketin Kanunları olarak bilinen ve 1687'de kendi dergilerinde yayınlanan Principia Mathematica.

Klasik mekaniğe göre, bir cismi etkileyen kuvvet, onun doğrusal yörüngesi ve yörüngesi gibi hareket durumundaki değişikliklerden sorumludur. yer değiştirme üniforma ve yazdırmak için hızlanma (veya yavaşlama). Ayrıca, bir cisme etki eden herhangi bir kuvvet aynı kuvveti üretir, ancak zıt yönde.

Normalde günlük hayatımızda kuvvetten söz ederiz, bu kelimeyi zorunlu olarak fiziksel. Kuvvet fizik tarafından incelenir ve buna göre düzeyde dört temel kuvvet tanınır.kuantum: yerçekimi kuvveti, elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet.

Buna karşılık, Newton (ya da klasik) mekanikte, sürtünme kuvveti,Yer çekimi gücü, merkezcil kuvvet vb.

Kuvvet özellikleri

Bir kuvvet, nesneler arasındaki etkileşimlerin yoğunluğunu tanımlayan fiziksel bir varlık olarak düşünülebilir.Enerji.

Klasik mekanik için her kuvvet bir büyüklük ve bir adres, böylece bir ile ifade edilirvektör. Bu, skaler değil vektörel bir büyüklük olduğu anlamına gelir.

kuvvet türleri

Einstein'a göre, büyük nesneler uzay-zamanı büker.

Doğalarına ve odaklarına bağlı olarak çeşitli kuvvet türleri vardır:

Newton mekaniğine göre:

  • Güçsürtünme. Cisimlerin hareketinin değişmesine karşı koyan, kuvvet uygulayan kuvvettir. dayanıklılık ağır bir nesneyi iterken yürümeye başladığımızda algılayabildiğimiz gibi dinlenme veya hareket durumunu terk etmek.
  • Yer çekimi gücü. tarafından uygulanan kuvvettir. kitle cisimlerin yakındaki nesneler üzerinde birbirine doğru çekilmesi. Bu kuvvet, etkileşen nesnelerin tümü veya bir kısmı çok büyük olduğunda fark edilir hale gelir. Mükemmel bir örnek, Dünya gezegeni ve nesneler vevarlıklar yüzeyinde yaşadığımızı; aralarında bir çekim kuvveti vardır.
  • Elektromanyetik güç Elektromanyetik alanların etkileşimi tarafından üretilen çekici ve itici güçtür.

Şunlar hakkında da konuşabilirsiniz:

  • İletişim gücü. Bir vücut ile diğeri arasındaki doğrudan fiziksel temastan uygulanan kuvvettir.
  • Uzakta zorla. Bedenler arasında herhangi bir fiziksel temas olmaksızın uygulanabilen kuvvettir.

Göreceli veya Einsteincı mekaniğe göre:

  • Yer çekimi gücü. Devasa nesneler eğilirken var gibi görünen kuvvettir. uzayhava etraflarında, daha küçük nesneleri yörüngelerinden sapmaya ve onlara yaklaşmaya zorlar.
  • Elektromanyetik güç Elektromanyetik alanların yüklü parçacıklara uyguladığı kuvvettir. konu, Lorenz kuvvetinin ifadesini takip ederek.

Kuantum mekaniğine göre:

  • Yer çekimi gücü. Zayıf bir kuvvet olan, yalnızca bir yönde (çekici), ancak uzun mesafelerde etkili olan bir kütlenin diğerine uyguladığı kuvvettir.
  • Kuvvetelektromanyetik. Elektrik yüklü parçacıkları ve oluşturdukları elektromanyetik alanları etkileyen kuvvettir, moleküler bağlanmaya izin veren kuvvettir. Yerçekiminden daha güçlüdür ve iki duyusu vardır (çekici-itici).
  • Güçlü nükleer kuvvet. Çekirdekleri koruyan kuvvettir. atomlar istikrarlı, bir arada tutmaknötronlar Yprotonlar. Elektromanyetikten daha yoğundur, ancak çok daha az menzile sahiptir.
  • Zayıf nükleer kuvvet. Atom altı maddede, güçlü nükleer kuvvetlerden bile daha az kapsamlı değişiklikler yapabilen radyoaktif bozunmadan sorumlu kuvvettir.

Kuvvet birimleri

Buna göre Uluslararası sistem, kuvvet, büyük İngiliz fizikçinin onuruna Newton (N) adı verilen birimlerle ölçülür. Bu birimler 100.000 dyne karşılık gelir ve bir saniyede uygulanan kuvvet miktarı olarak anlaşılır. kitle saniyede bir metrelik bir hız elde edecek şekilde bir kilogramdır. Bu budur:

1 N = (1kg x 1m) / 1 s2

Newton cinsinden eşdeğer olan diğer metrik sistemler için başka birimler de vardır:

  • 1 kilogram-kuvvet veya kilopond, 9.81 N'ye eşittir
  • 1 pound-kuvvet 4.448222 N'ye eşittir

Kuvvet nasıl ölçülür?

Bugün dijital ekranlı bile çeşitli dinamometre modelleri var.

Dinamometre, kuvvet ölçümü için ideal bir cihazdır. hesaplamak için de kullanılır. ağırlık nesnelerden. Isaac Newton tarafından bir yayın gerdirilmesi ve Hooke'un esneklik yasası, bir yay ölçeğine benzer bir şekilde.

Dinamometrenin modern versiyonları aynı prensibi takip eder ve silindirik gövdelerinin uçlarında, içinde yay görevi gören bir yay veya spiral bulunan kanca veya halkalara sahiptir. Uçlarından birinde ölçüm zorlama (bazı durumlarda dijital ekranda bile görünebilir).

güç örnekleri

Etrafımızda sürekli olarak güç örnekleri vardır. Bir nesneyi kaldırmak için kas gücümüzü uygulayarak, yerçekimi kuvvetini yenmiş oluyoruz. Buzdolabı gibi büyük bir bedeni omuzla itersek, sadece üstesinden gelmek zorunda kalmayacağız. yer çekimideğil, aynı zamanda harekete karşı çıkan sürtünme kuvveti.

Aynı şey, bir buzdolabı mıknatısını yapıştırdığımızda da olur, çünkü kuvvetmanyetik Onu yerinde tutar, ancak aynı kutup aracılığıyla başka bir mıknatısa yaklaştırırsak, bunun yerine aynı manyetik kuvvetin başka bir özelliği olan hafif bir itme kuvveti fark ederiz.

Kuvvet ve hareket

Kuvvet ve hareket birbiriyle güçlü bir şekilde ilişkilidir. Her şeyden önce, çünkü kuvvet, bir hareketi başlatabilen, durdurabilen veya değiştirebilen şeydir.

Örneğin, bir beyzbol sopası sopaya çarptığında, vurucunun kuvveti yörüngesini saptırmak için ikinci üzerine basılır (top normalde hareketsiz olduğundan, atıcının kuvvetinin başlangıçta verdiğiyle aynıdır) ve onu sahaya fırlatır.

İçinde bir cismin üzerinde bir kuvvet olduğunda adres yer değiştirme üzerine, bu kuvvet tarafından yapılan iş olacaktır. Bu hareketin gerçekleşmesi için gereken iş, cismi hareket ettirmek için gereken enerjiye eşittir. Kuvvetin türüne ve hareketin türüne bağlı olarak, bunları hesaplamak için çeşitli matematiksel formüller mevcut olacaktır.

yerçekimi kuvveti

Yerçekimi, diğer kuvvetler aracılığıyla anlık olarak üstesinden gelinebilir.

Yerçekimi kuvveti, kütlelerin etraflarındaki maddeye uyguladığı, kütleleriyle orantılı ve onları ayıran mesafeyle ters orantılı bir yoğunlukta olan çekici kuvvettir.

Aslında,Güneş gezegenimizi, yüzeyinde yaşayan bizleri kendine çektiği türden bir kuvvetle, uzaktan çekiyor. Atlarken yaptığımız gibi yerçekimi bir an için üstesinden gelinebilir, ancak sonunda buna yenik düşeriz. Serbestçe yükselen her şey aşağı inmek zorundadır.

moleküller arası kuvvetler

Onlar tutanlarmoleküller birlikte, oluşturan yapılar doğrudan doğasına bağlı olarak daha karmaşık ve daha büyük kütleli atomlar dahil olmuş. Bu nedenle moleküller arası bağlar veya atomik bağlar olarak da bilinirler. Bu kuvvetler iki tip olabilir:Van der Waals kuvvetleri veya Hidrojen Köprüleri.

!-- GDPR -->