المفهوم في التعريف ABC

في الكون ، كل الأجسام في تفاعل مستمر ، ونتيجة لذلك ، هناك عدد لا نهائي من القوى المسؤولة عن من بين جميع الظواهر الفيزيائية والكيميائية الموجودة: مزيج العناصر هو تفاعل ، وفيه يتم إنتاج القوى بين الجزيئات. أيضًا ، على المستوى العياني ، هناك دليل على وجود قوى نتيجة للتفاعلات ، على سبيل المثال ، لرفع حقيبة ، يلزم استخدام القوة.

لكي يدور القمر حول الأرض ، يجب أن تمارس الأرض قوة عليها ، وللأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي يمكن أن يدور حول الشمس ، يجب أن تكون هناك قوى تسمح بذلك

حركة. مما سبق ، يمكن التمييز بشكل عام بين نوعين من التفاعلات: عن طريق الاتصال والمسافة.

تفاعلات الاتصال

هم تلك التي تنطوي على اتصال مباشر بين الهيئات. بعض الأمثلة على قوى الاتصال هي:

رد فعل طبيعي (ن): هي القوة التي تتولد عندما يرتكز الجسم على سطح أو يلمسه. يرجع اسمها إلى حقيقة أن هذه القوة تعمل دائمًا بشكل عمودي على مستوى التلامس المماس ويتم توجيهها من السطح إلى الجسم. تحدث أمثلة هذه القوة طوال الوقت عندما يقف الشخص على سطح مستو. أفقيًا ، حيث تمارس الأرض قوة رأسية صاعدة لدعم الجسم ومنعه من السقوط. عمل الوزن.

التوتر (T): هذا النوع من القوة تمارسه أجسام مرنة (يمكن ثنيها) مثل الحبال أو الكابلات أو الينابيع أو السلاسل وغيرها. يرجع مصطلح التوتر إلى حقيقة أن الطريقة الوحيدة التي يمكن أن يمارس بها عنصر مرن مثل الحبل القوة تسحب ، لأنك إذا حاولت الدفع بحبل ، فسوف تنثني ولن يتم تطبيق أي قوة بعض. يتم تمثيل التوتر بشكل موازٍ للكابل ويترك دائمًا الجسم الذي يعمل عليه.

قوة الاحتكاك (و): هي القوة التي تنشأ من الخشونة التي تتواجد بها كل الأسطح مما يولد مقاومة للحركة النسبية بينهما. بغض النظر عن مدى سلاسة ظهور السطح للعين المجردة ، فهناك دائمًا ، على الأقل على المستوى المجهري ، مخالفات تسبب نوعًا من القبضة التي تعارض الانزلاق بين سطحين متصلين ، لذلك ، يتم تمثيل قوة الاحتكاك بشكل مماس لسطح التلامس ومعاكس للحركة (أو للميل من نفس). يتم تمييز نوعين من قوى الاحتكاك: ثابتة والخواص الحركية (²).

قوة الاحتكاك الساكن (F_خ): يعمل عندما يكون الجسم في حالة راحة ولكن مع ميل للحركة. حجم هذه القوة يساوي القوة (أو مكون القوة) التي تولد الميل إلى التحرك ، وتصل إلى قيمتها القصوى عند في اللحظة التي تحدث فيها الحركة الوشيكة ، النقطة التي تكون فيها قوة الاحتكاك متناسبة طرديًا مع رد الفعل الطبيعي لـ سطح - المظهر الخارجي. ثابت التناسب يسمى معامل الاحتكاك الساكن (μ_س).

من ناحية أخرى ، فإن قوة الاحتكاك الحركي (F_fk)، يتم إجراؤها عند وجود حركة نسبية بين الأسطح. هذه القوة ثابتة تقريبًا ويتم تحديد حجمها بضرب معامل الاحتكاك الحركي (μ_ك) لرد الفعل الطبيعي.

معاملات الاحتكاك هي كميات بلا أبعاد تعتمد قيمتها على طبيعة الأسطح الملامسة. تتراوح قيمته بين الصفر والوحدة (0 س > μ_ك).

التفاعلات عن بعد

تنشأ هذه الأنواع من التفاعلات دون الحاجة إلى أن تكون الأجسام المتفاعلة على اتصال جسدي مع بعضها البعض. لتبرير هذه الظاهرة ، طورت الفيزياء نظرية كاملة تسمى "نظرية المجال" ، كونه الحقل تمثيلًا في المكان والزمان لكمية مادية مرتبطة ببعض الممتلكات (عجينة، الشحنة الكهربائية، المواد المغناطيسية). بشكل عام ، يمكن تمييز ثلاثة أنواع من التفاعلات البعيدة:

قوة الجاذبية: إنها قوة جاذبية الناتجة عن التفاعل على مسافة جسمين بكتلة ، وحجمها يتوافق مع قانون من الجاذبية العالمية:

أين:

F: مقدار القوة الجاذبة بين الجماهير
G: ثابت الجاذبية العالمي (G 6.67x10^-11 N • م²/kg²)
م ، م: كتل من الجثث
r: المسافة الفاصلة بين الكتل

القوة الكهربائية: تحدث هذه القوة بين الجسيمات أو الأجسام المشحونة كهربائيًا ، و يمكن أن تكون جذابة أو مثيرة للاشمئزاز ، اعتمادًا على ما إذا كانت علامات الشحنات مختلفة أو متشابهة. على التوالى. بالنسبة للشحنات النقطية ، يمكن تحديد مقدار القوة الكهربائية من قانون كولوم:

أين:

F: مقدار القوة الجاذبة بين الشحنات
k: ثابت كولوم (k ≈ 9x10⁹ N م 2 / ج²)
ماذا او ما₁ و ماذا₂: قيم رسوم النقاط
r: المسافة الفاصلة بين الشحنات

القوة المغناطيسية: هي نتيجة القوة الكهرومغناطيسية نتيجة الشحنات المتحركة. يمكن تحديد قيمة القوة المغناطيسية من خلال قانون لورنتز:

F ⃗ = q ∙ v ⃗ × B

أين:

F ⃗: القوة المغناطيسية
س: نقل الحمل
ت ⃗: سرعة حركة البضائع
ب ⃗: المجال المغناطيسي

تحديد القوات

في الميكانيكا الكلاسيكية ، تقدم قوانين نيوتن شرحًا للتفاعلات بين الأجسام وتحديد القوى التي تتولد نتيجة لتلك التفاعلات. على وجه الخصوص ، يعبر قانون نيوتن الثاني عن أن التسارع الذي يختبره الجسم (أ) يتناسب طرديًا مع كتلته (م) ويتناسب عكسًا مع القوة المطبقة (F):

F = م • أ

من المهم أن نلاحظ أن القوى هي كميات متجهة ، لذلك لها المقدار والاتجاه والحواس. يتم تحديد الحجم بواسطة التعبير أعلاه ، وسيكون الاتجاه والاتجاه هو نفس اتجاه التسارع. وحدات القوة في النظام الدولي تعادل كجم م / ثانية 2، هذا هو نيوتن (ن).

1 N = 1 كجم • م / ث 2