Mõiste definitsioonis ABC

Universumis on kõik kehad pidevas vastasmõjus ja selle tagajärjel on lõpmatu hulk jõude, mis vastutavad kõigist eksisteerinud füüsikalistest ja keemilistest nähtustest: elementide kombinatsioon on vastastikmõju ja selles tekivad jõud molekulidevaheline. Samuti on makroskoopilisel tasandil tõendeid koostoimete tagajärjel tekkivate jõudude olemasolust, näiteks portfelli tõstmiseks on vaja jõudu rakendada.

Selleks, et Kuu saaks tiirleda ümber Maa, peab Maa avaldama sellele jõudu ning Maa ja teiste planeetide jaoks

Päikesesüsteem võib tiirleda ümber Päikese, peavad olema jõud, mis seda võimaldavad liikumine. Eeltoodust võib üldiselt eristada kahte tüüpi interaktsioone: kontakti ja kauguse järgi.

kontakti interaktsioonid

Need on need, mis hõlmavad otsest kontakti kehade vahel. Mõned näited kontaktjõududest on järgmised:

Tavaline reaktsioon (n): on jõud, mis tekib siis, kui keha toetub pinnale või puudutab seda. Selle nimi tuleneb sellest, et see jõud toimib alati puutujatasandiga risti ja on suunatud pinnalt kehale. Selle jõu näited esinevad kogu aeg, kui inimene seisab tasasel pinnal. horisontaalne, kuna maapind avaldab ülespoole suunatud vertikaalset jõudu, mis toetab keha ja hoiab ära selle allakukkumise. kaalutegevus.

Pinge (T): seda tüüpi jõudu avaldavad painduvad kehad (võivad olla painutatud), näiteks köied, trossid, vedrud või ketid. Mõiste pinge tuleneb asjaolust, et painduv element, näiteks köis, saab mõjuda ainult sellel viisil jõud tõmbab, sest kui proovite nööriga lükata, siis see paindub ja jõudu ei rakendata mõned. Pinge on kujutatud paralleelselt kaabliga ja väljub alati kehast, millele see mõjub.

Hõõrdejõud (Ff): see on jõud, mis tuleneb kõigi pindade karedusest, mis tekitab takistuse nendevahelisele suhtelisele liikumisele. Ükskõik kui sile pind palja silmaga ka ei paista, leidub alati, vähemalt mikroskoopilisel tasemel, ebakorrapärasusi, mis põhjustavad teatud tüüpi haaret, mis on vastupanuvõimele. libiseb kahe kokkupuutes oleva pinna vahel, seetõttu on hõõrdejõud kujutatud puutepinna puutuja ja vastupidine liikumisele (või kalduvusele samast). Eristatakse kahte tüüpi hõõrdejõude: staatiline ja kineetika (²).

Staatiline hõõrdejõud (F_fs): toimib siis, kui keha on puhkeasendis, kuid kalduvusega liikuma. Selle jõu suurus on võrdne jõuga (või jõu komponendiga), mis tekitab kalduvuse liikuda ja saavutab maksimaalse väärtuse hetk, kus toimub eelseisev liikumine, punkt, kus hõõrdejõud on otseselt võrdeline hõõrdejõu normaalse reaktsiooniga pinnale. konstant proportsionaalsus nimetatakse staatilise hõõrdeteguriks (μ_s).

Teisest küljest, kineetiline hõõrdejõud (F_fk), avaldatakse siis, kui pindade vahel toimub suhteline liikumine. See jõud on ligikaudu konstantne ja selle suurus määratakse kineetilise hõõrdeteguri (μ) korrutamisega_k) normaalseks reaktsiooniks.

Hõõrdetegurid on mõõtmeteta suurused, mille väärtus sõltub kokkupuutuvate pindade iseloomust. Selle väärtus on nulli ja ühiku vahel (0 < μ < 1) ja katseliselt on näidatud, et staatiline hõõrdetegur on suurem kui kineetiline (μ_s > μ_k).

vahemaa interaktsioonid

Seda tüüpi vastastikmõjud tekivad ilma, et vastastikku toimivad kehad oleksid üksteisega füüsilises kontaktis. Selle nähtuse õigustamiseks on füüsika välja töötanud terve teooria, mida nimetatakse "väljateooriaks". olles väli mingi omadusega seotud füüsikalise suuruse esitus ruumis ja ajas (tainas, elektrilaeng, magnetilised materjalid). Üldiselt saab eristada kolme tüüpi kaugsuhtlusi:

Gravitatsioonijõud: see on jõud atraktsioon tekib vastastikmõjul kahe massiga keha kaugusel ja selle suurus järgib Seadus universaalne gravitatsioon:

Kus:

F: massidevahelise tõmbejõu suurus
G: universaalne gravitatsioonikonstant (G ≈ 6,67x10^-11 N•m²/kg²)
m, M: kehade massid
r: masside vaheline kaugus

Elektrijõud: see jõud tekib elektriliselt laetud osakeste või kehade vahel ja See võib olla atraktiivne või eemaletõukav, olenevalt sellest, kas laengu tunnused on erinevad või samad. vastavalt. Punktlaengute puhul saab elektrijõu suuruse määrata Coulombi seaduse alusel:

kus:

F: laengutevahelise tõmbejõu suurus
k: Coulombi konstant (k ≈ 9x10⁹ N m2/C²)
mida₁ ja mida₂: punktlaengute väärtused
r: laengute vaheline kaugus

Magnetjõud: on liikuvate laengute tagajärjel tekkiva elektromagnetilise jõu tulemus. Magnetjõu väärtuse saab määrata Lorentzi seadusest:

F ⃗=q∙v ⃗×B ⃗

Kus:

F ⃗: magnetjõud
q: liikuv koormus
v ⃗: kiirust lasti liikumisest
B ⃗: magnetväli

Jõudude määramine

Klassikalises mehaanikas pakuvad Newtoni seadused selgitusi kehade vastastikmõjude kohta ja nende vastasmõjude tulemusena tekkivate jõudude määramise. Täpsemalt, Newtoni teine ​​seadus väljendab, et keha (a) kogetav kiirendus on otseselt võrdeline selle massiga (m) ja pöördvõrdeline rakendatava jõuga (F):

F = m • a

Oluline on märkida, et jõud on vektorsuurused, seega on neil suurus, suund ja tunded. Suuruse määrab väljendus eespool ning suund ja suund on samad, mis kiirendusel. Jõuühikud rahvusvahelises süsteemis on samaväärsed kg m/s2st Newton (N).

1 N = 1 kg•m/s2