Jēdziens definīcijā ABC

Visumā visi ķermeņi pastāvīgi mijiedarbojas, un tāpēc pastāv bezgalīgi daudz spēku, kas ir atbildīgi par no visām pastāvošajām fizikālajām un ķīmiskajām parādībām: elementu kombinācija ir mijiedarbība, un tajā rodas spēki starpmolekulārais. Arī makroskopiskā līmenī ir pierādījumi par spēkiem, kas rodas mijiedarbības rezultātā, piemēram, lai paceltu portfeli, ir jāpieliek spēks.

Lai Mēness riņķotu ap Zemi, Zemei ir jāiedarbojas uz to spēks, bet Zemei un citām planētām

Saules sistēma var riņķot ap Sauli, ir jābūt spēkiem, kas to pieļauj kustība. No iepriekš minētā vispārīgi var atšķirt divus mijiedarbības veidus: pēc kontakta un attāluma.

kontaktu mijiedarbība

Tie ir tie, kas ietver tiešu kontaktu starp ķermeņiem. Daži kontaktspēku piemēri ir:

Normāla reakcija (n): ir spēks, kas rodas, kad ķermenis balstās uz virsmu vai pieskaras tai. Tās nosaukums ir saistīts ar faktu, ka šis spēks vienmēr darbojas perpendikulāri saskares pieskares plaknei un ir vērsts no virsmas uz ķermeni. Šī spēka piemēri rodas visu laiku, kad cilvēks stāv uz līdzenas virsmas. horizontāli, jo zeme iedarbojas uz augšu vērstu vertikālu spēku, lai atbalstītu ķermeni un novērstu tā nokrišanu. svara darbība.

Spriedze (T): šāda veida spēku iedarbojas ar elastīgiem korpusiem (var būt saliektiem), piemēram, virvēm, trosēm, atsperēm vai ķēdēm, cita starpā. Termins spriegums ir saistīts ar to, ka vienīgais veids, kā var iedarboties elastīgs elements, piemēram, virve spēks velk, jo, mēģinot grūst ar virvi, tā izlocīsies un netiks pielikts spēks daži. Spriegojums tiek attēlots paralēli kabelim un vienmēr atstāj ķermeni, uz kuru tas iedarbojas.

Berzes spēks (Ff): tas ir spēks, kas rodas no visu virsmu nelīdzenuma, kas rada pretestību relatīvajai kustībai starp tām. Neatkarīgi no tā, cik gluda virsma var šķist ar neapbruņotu aci, vienmēr, vismaz mikroskopiskā līmenī, ir nelīdzenumi, kas rada sava veida saķeri, kas ir pretrunā slīd starp divām saskarē esošām virsmām, tāpēc berzes spēks tiek attēlots pieskares virsmai un pretējs kustībai (vai tendencei no tā paša). Izšķir divu veidu berzes spēkus: statisks un kinētika (²).

Statiskais berzes spēks (F_fs): darbojas, kad ķermenis ir miera stāvoklī, bet ar tendenci kustēties. Šī spēka lielums ir vienāds ar spēku (vai spēka sastāvdaļu), kas rada tendenci kustēties, un sasniedz maksimālo vērtību plkst. moments, kurā notiek gaidāmā kustība, punkts, kurā berzes spēks ir tieši proporcionāls normālai virsmas. konstante proporcionalitāte sauc par statiskās berzes koeficientu (μ_s).

No otras puses, kinētiskās berzes spēks (F_fk), tiek iedarbināts, ja starp virsmām ir relatīva kustība. Šis spēks ir aptuveni nemainīgs, un tā lielumu nosaka, reizinot kinētiskās berzes koeficientu (μ_k) normālai reakcijai.

Berzes koeficienti ir bezizmēra lielumi, kuru vērtība ir atkarīga no saskarē esošo virsmu rakstura. Tā vērtība ir no nulles līdz vienībai (0 < μ < 1), un eksperimentāli ir pierādīts, ka statiskais berzes koeficients ir lielāks par kinētisko (μ_s > μ_k).

attāluma mijiedarbība

Šāda veida mijiedarbība rodas bez nepieciešamības mijiedarbojošiem ķermeņiem būt fiziskam kontaktam vienam ar otru. Lai attaisnotu šo fenomenu, fizika ir izstrādājusi veselu teoriju, ko sauc par "lauka teoriju". lauks ir fiziska lieluma attēlojums telpā un laikā, kas saistīts ar kādu īpašumu (mīkla, elektriskais lādiņš, magnētiskie materiāli). Kopumā var izdalīt trīs attālās mijiedarbības veidus:

Gravitācijas spēks: tas ir spēks pievilcība ko rada mijiedarbība divu ķermeņu attālumā ar masu, un tā lielums atbilst Likums Universālā gravitācija:

Kur:

F: pievilcības spēka lielums starp masām
G: universālā gravitācijas konstante (G ≈ 6,67x10^-11 N•m²/kg²)
m, M: ķermeņu masas
r: atdalīšanas attālums starp masām

Elektriskais spēks: šis spēks rodas starp daļiņām vai ķermeņiem, kas ir elektriski uzlādēti, un Tas var būt pievilcīgs vai atbaidošs atkarībā no tā, vai lādiņu pazīmes ir atšķirīgas vai vienādas. attiecīgi. Punktu lādiņiem elektriskā spēka lielumu var noteikt pēc Kulona likuma:

kur:

F: pievilcības spēka lielums starp lādiņiem
k: Kulona konstante (k ≈ 9x10⁹ N m2/C²)
kas₁ un kas₂: punktu lādiņu vērtības
r: attālums starp lādiņiem

Magnētiskais spēks: ir elektromagnētiskā spēka rezultāts kustīgu lādiņu rezultātā. Magnētiskā spēka vērtību var noteikt pēc Lorenca likuma:

F ⃗=q∙v ⃗×B ⃗

Kur:

F ⃗: magnētiskais spēks
q: kustīga slodze
v ⃗: ātrumu par kravu kustību
B ⃗: magnētiskais lauks

Spēku noteikšana

Klasiskajā mehānikā Ņūtona likumi piedāvā skaidrojumu par mijiedarbību starp ķermeņiem un to spēku noteikšanu, kas rodas šīs mijiedarbības rezultātā. Jo īpaši Ņūtona otrais likums izsaka, ka paātrinājums, ko izjūt ķermeņa (a), ir tieši proporcionāls tā masai (m) un apgriezti proporcionāls pieliktajam spēkam (F):

F = m • a

Ir svarīgi atzīmēt, ka spēki ir vektora lielumi, tāpēc tiem ir lielums, virziens un sajūtas. Lielumu nosaka izteiksme augstāk, un virziens un virziens būs tāds pats kā paātrinājumam. Spēka vienības starptautiskajā sistēmā ir līdzvērtīgas kg m/s2, tas ir, Ņūtons (N).

1 N = 1 kg•m/s2