Fizikte Kuvvet Tanımı

click fraud protection

Kuvvet, bir nesnenin hareketinde değişikliğe neden olan etkileşimin nicel bir tanımıdır. Bir nesne hız bir kuvvete karşılık olarak yukarı, yavaşlama veya yön değiştirme. Başka bir deyişle, kuvvet, bir bedenin hareketini koruma veya değiştirme veya çarpıtma eğiliminde olan herhangi bir eylemdir. Nesneler, üzerine etki eden kuvvetler tarafından itilir veya çekilir.

Temas kuvveti, iki fiziksel nesne birbiriyle doğrudan temas ettiğinde uygulanan kuvvet olarak tanımlanır. Yerçekimi ve elektromanyetik kuvvetler gibi diğer kuvvetler, boş boşluk boşluğunda bile kendilerini gösterebilir.

Önemli Çıkarımlar: Anahtar Terimler

  • Güç: Bir nesnenin hareketinde değişikliğe neden olan etkileşimin açıklaması. Ayrıca sembolü ile temsil edilebilir F.
  • Newton: Uluslararası birimler sistemi içindeki güç birimi (SI). Ayrıca sembolü ile temsil edilebilir N.
  • Temas kuvvetleri: Nesneler birbirine temas ettiğinde meydana gelen kuvvetler. Temas kuvvetleri altı tipe göre sınıflandırılabilir: gerilim, yay, normal reaksiyon, sürtünme, hava sürtünmesi ve ağırlık.
  • instagram viewer
  • Temassız kuvvetler: İki nesneye dokunmadığında oluşan kuvvetler. Bu kuvvetler üç tipe göre sınıflandırılabilir: yerçekimi, elektrik ve manyetik.

Kuvvet Birimleri

Kuvvet bir vektör; hem yönü hem de büyüklüğü vardır. Kuvvet için SI birimi newton'dur (N). Bir kuvvet kuvveti 1 kg * m / s2'ye eşittir ("*" sembolü "süreleri" anlamına gelir).

Kuvvet ile orantılıdır hızlanmahız değişim oranı olarak tanımlanır. Analiz açısından kuvvet, zamana göre momentumun türevidir.

İletişim vs. Temassız Kuvvet

Evrende iki tür güç vardır: temas ve temassız. Temas kuvvetleri, adından da anlaşılacağı gibi, bir topa vurmak gibi nesneler birbirine temas ettiğinde gerçekleşir: Bir nesne (ayağınız) diğer nesneye (top) temas eder. Temassız kuvvetler, nesnelerin birbirine değmediği kuvvetlerdir.

Kontak kuvvetleri altı farklı tipe göre sınıflandırılabilir:

  • tensional: bir ipin sıkıca çekilmesi gibi
  • Bahar: örneğin bir yayın iki ucunu sıkıştırdığınızda uygulanan kuvvet gibi
  • Normal reaksiyon: burada bir vücut, üzerine asılan top gibi zıplayan bir kuvvete tepki sağlar.
  • Sürtünme: bir nesne bir topun üzerinde yuvarlanan top gibi bir nesne diğerinin üzerinde hareket ettiğinde uygulanan kuvvet
  • Hava sürtünmesi: top gibi bir nesne havada hareket ettiğinde oluşan sürtünme
  • Ağırlık: bir cismin yerçekimi nedeniyle Dünya'nın merkezine doğru çekildiği yer

Temassız kuvvetler üç tipe göre sınıflandırılabilir:

  • Yerçekimsel: ki bu iki cisim arasındaki çekimsel çekim
  • Elektriksel: ki bu iki cisimde mevcut olan elektrik yüklerinden kaynaklanmaktadır
  • Manyetik: iki mıknatısın birbirine zıt kutupları gibi iki gövdenin manyetik özelliklerinden dolayı oluşan

Kuvvet ve Newton Hareket Yasaları

Kuvvet kavramı başlangıçta Sör Isaac Newton onun içinde üç hareket kanunu. Açıkladı Yerçekimi sahip olduğu bedenler arasında çekici bir güç olarak kitle. Bununla birlikte, içindeki yerçekimi Einstein'ın genel göreliliği kuvvet gerektirmez.

Newton'un İlk Hareket Yasası bir cismin, harici bir kuvvet tarafından hareket ettirilmediği sürece sabit bir hızda hareket etmeye devam edeceğini söylüyor. Hareket halindeki nesneler, üzerlerine bir kuvvet gelene kadar hareket halinde kalır. Bu atalet. Bir şey üzerinde hareket edene kadar hızlanmayacak, yavaşlamayacak veya yön değiştirmeyeceklerdir. Örneğin, bir hokey diskini kaydırırsanız, sonunda buzdaki sürtünme nedeniyle durur.

Newton'un İkinci Hareket Yasası kuvvetin sabit bir kütle için ivmelenme (momentum değişim hızı) ile doğru orantılı olduğunu söylüyor. Bu arada, ivme kütle ile ters orantılıdır. Örneğin, yere atılan bir topu attığınızda, aşağı doğru bir kuvvet uygular; zemin buna karşılık olarak topun zıplamasına neden olan yukarı doğru bir kuvvet uygular. Bu yasa güçleri ölçmek için yararlıdır. İki faktörden birini biliyorsanız, üçüncüyü hesaplayabilirsiniz. Ayrıca, eğer bir nesne hızlanıyorsa, ona etki eden bir kuvvet olması gerektiğini bilirsiniz.

Newton'un Üçüncü Hareket Yasası iki nesne arasındaki etkileşimlerle ilgilidir. Her eylem için eşit ve zıt bir tepki olduğunu söylüyor. Bir nesneye bir kuvvet uygulandığında, kuvveti üreten nesne üzerinde aynı etkiye sahiptir, ancak ters yönde olur. Örneğin, küçük bir tekneden suya atlarsanız, suya atlamak için kullandığınız kuvvet de tekneyi geri iter. Hareket ve reaksiyon kuvvetleri aynı anda gerçekleşir.

Temel Kuvvetler

Var dört temel kuvvet fiziksel sistemlerin etkileşimini yöneten Bilim adamları bu güçlerin birleşik bir teorisini sürdürmeye devam ediyor:

1. Gravitasyon: kitleler arasında hareket eden kuvvet. Tüm parçacıklar yerçekimi kuvvetini tecrübe eder. Örneğin, bir topu havada tutuyorsanız, Dünya'nın kütlesi, yerçekimi kuvveti nedeniyle topun düşmesine izin verir. Ya da bir yavru kuş yuvasından çıkarsa, Dünya'dan yerçekimi onu yere çekecektir. Graviton, yerçekimine aracılık eden parçacık olarak önerilse de henüz gözlenmemiştir.

2. Elektromanyetik: elektrik yükleri arasında etki eden kuvvet. Aracı parçacık fotondur. Örneğin, bir hoparlör sesi yaymak için elektromanyetik kuvveti kullanır ve bir bankanın kapı kilitleme sistemi kasa kapılarını sıkıca kapatmaya yardımcı olmak için elektromanyetik kuvvetler kullanır. Manyetik rezonans görüntüleme gibi tıbbi cihazlardaki güç devreleri, Japonya ve Çin'deki manyetik hızlı geçiş sistemleri gibi manyetik kaldırma için "maglev" adı verilen elektromanyetik kuvvetler kullanır.

3. Güçlü nükleer: üzerine etki eden gluonların aracılık ettiği atom çekirdeğini bir arada tutan kuvvet kuarklar, antikalar ve gluonların kendileri. (Bir gluon, protonlar ve nötronlar içindeki kuarkları bağlayan bir haberci parçacığıdır. Kuarklar protonlar ve nötronlar oluşturmak için bir araya gelen temel parçacıklardır, antikasarklar kütle kuarkları ile aynıdır, ancak elektrik ve manyetik özelliklerin tersidir.)

4. Zayıf nükleer: W ve Z değişiminin aracılık ettiği kuvvet bozonlar ve çekirdekteki nötronların beta bozunumunda görülür. (Bir bozon, Bose-Einstein istatistiklerinin kurallarına uyan bir tür parçacıktır.) Çok yüksek sıcaklıklarda, zayıf kuvvet ve elektromanyetik kuvvet ayırt edilemez.

instagram story viewer