定義ABCの概念

Evelyn Maitee Marin | 2022年6月
産業エンジニア、物理学の修士号、およびEdD

宇宙では、すべての物体が絶えず相互作用しており、その結果、責任を負う力は無限にあります 存在するすべての物理的および化学的現象の中で：要素の組み合わせは相互作用であり、その中で力が生成されます 分子間。 また、巨視的なレベルでは、相互作用の結果として力の証拠があります。たとえば、ブリーフケースを持ち上げるには、力を加える必要があります。

月が地球を周回するためには、地球は月に力を加えなければならず、地球と他の惑星は 太陽系 太陽を周回することができます、これを可能にする力がなければなりません 動き. 上記から、2つのタイプの相互作用を一般的に区別することができます：接触と距離による。

接触の相互作用

それらは、身体間の直接接触を伴うものです。 接触力の例は次のとおりです。

通常の反応（n）：体が表面に載ったり、表面に触れたりしたときに発生する力です。 その名前は、この力が常に接線の接触面に垂直に作用し、表面から体に向けられるという事実に由来しています。 この力の例は、人が平らな面に立っているときに常に発生します。 地面が上向きの垂直方向の力を加えて体を支え、体が倒れるのを防ぐためです。 ウェイトアクション。

テンション（T）：このタイプの力は、ロープ、ケーブル、ばね、チェーンなどの柔軟な物体（曲げることができます）によって加えられます。 張力という用語は、ロープなどの柔軟な要素が作用できる唯一の方法であるという事実によるものです。 ロープで押し込もうとすると曲がって力がかからないので、力が引っ張られています いくつか。 張力はケーブルと平行に表され、常にケーブルが作用する本体を離れます。

摩擦力（Ff）：それは、すべての表面が存在する粗さから生じる力であり、それらの間の相対的な動きに対する抵抗を生成します。 肉眼で表面がどれほど滑らかに見えても、少なくとも微視的なレベルでは、常に、反対の一種のグリップを引き起こす不規則性があります。 接触している2つの表面間の滑り、したがって、摩擦力は接触表面に接し、動きとは反対に表されます（または傾向に反対） 同じの）。 2種類の摩擦力が区別されます。

静摩擦力（F_fs)：体が静止しているが動く傾向があるときに作用します。 この力の大きさは、動く傾向を生み出す力（または力の成分）に等しく、で最大値に達します。 差し迫った運動が発生する瞬間、摩擦力が通常の反力に正比例する点 水面。 の定数 比例性 静摩擦係数（μ_s).

一方、 動摩擦力（F_fk)は、サーフェス間に相対運動がある場合に適用されます。 この力はほぼ一定であり、その大きさは動摩擦係数（μ_k）通常の反応の場合。

摩擦係数は無次元量であり、その値は接触する表面の性質によって異なります。 その値はゼロと1の間（0 s > μ_k).

距離の相互作用

これらのタイプの相互作用は、相互作用する物体が互いに物理的に接触している必要なしに発生します。 この現象を正当化するために、物理学は「フィールド理論」と呼ばれる理論全体を開発しました。 フィールドであるいくつかのプロパティに関連付けられている物理的な量の空間と時間の表現 （生地、 電荷、磁性材料）。 一般に、3種類のリモートインタラクションを区別できます。

重力：それはの力です アトラクション 質量を持つ2つの物体の距離での相互作用によって生成され、その大きさは 法 万有引力：

どこ：

F：質量間の引力の大きさ
G：万有引力定数（G≈6.67x10^-11 N•m²/kg²)
m、M：体の塊
r：質量間の分離距離

電気力：この力は、帯電した粒子または物体間で発生し、 電荷の兆候が異なるか同じであるかに応じて、魅力的または反発的である可能性があります。 それぞれ。 点電荷の場合、電気力の大きさはクーロンの法則から決定できます。

どこ：

F：電荷間の引力の大きさ
k：クーロン定数（k≈9x10⁹ N m2 / C²)
何₁ そして何₂：ポイント料金の値
r：電荷間の分離距離

磁力：移動する電荷の結果としての電磁力の結果です。 磁力の値は、ローレンツの法則から決定できます。

F⃗=q∙v⃗×B⃗

どこ：

F⃗：磁力
q：移動荷重
v⃗： 速度 貨物の動きの
B⃗：磁場

力の決定

古典力学では、ニュートンの法則は、物体間の相互作用の説明と、それらの相互作用の結果として生成される力の決定を提供します。 特に、ニュートンの第2法則は、物体が受ける加速度（a）は、その質量（m）に正比例し、加えられた力（F）に反比例することを表しています。

F=m•a

力はベクトル量であるため、大きさ、方向、および感覚があることに注意することが重要です。 大きさはによって決定されます 表現 上記の方向と方向は加速度と同じになります。 国際単位系の力の単位は、 kg m / s2、つまり、ニュートン（N）。

1 N=1kg•m/s2