Definiția Force in Physics

Forța este o descriere cantitativă a unei interacțiuni care provoacă o schimbare în mișcarea unui obiect. Un obiect poate accelera, încetini sau modifica direcția ca răspuns la o forță. Altfel spus, forța este orice acțiune care tinde să mențină sau să modifice mișcarea unui corp sau să o denatureze. Obiectele sunt împinse sau trase de forțele care acționează asupra lor.

Forța de contact este definită ca forța exercitată când două obiecte fizice vin în contact direct între ele. Alte forțe, cum ar fi gravitația și forțele electromagnetice, se pot exercita chiar și peste vidul gol al spațiului.

Cheie de livrare: Condiții cheie

• Forta: O descriere a unei interacțiuni care provoacă o schimbare în mișcarea unui obiect. Poate fi reprezentat și prin simbol F.
• Newton: Unitatea de forță din cadrul sistemului internațional de unități (SI). Poate fi reprezentat și prin simbol N.
• Forțele de contact: Forțe care au loc atunci când obiectele se ating reciproc. Forțele de contact pot fi clasificate în funcție de șase tipuri: tensiune, arc, reacție normală, frecare, frecare de aer și greutate.
• Forțe necontacte: Forțe care au loc atunci când două obiecte nu ating. Aceste forțe pot fi clasificate în funcție de trei tipuri: gravitațional, electric și magnetic.

Unități de forță

Forța este un vector; are atât direcție, cât și amploare. Unitatea SI pentru forță este newton (N). Un newton de forță este egal cu 1 kg * m / s2 (unde simbolul „*” înseamnă „timp”).

Forța este proporțională cu accelerația, care este definită ca viteza de schimbare a vitezei. În termeni de calcul, forța este derivata momentului în raport cu timpul.

Contact vs. forță noncontactă

Există două tipuri de forțe în univers: contactul și noncontactul. Forțele de contact, așa cum sugerează și numele, au loc atunci când obiectele se ating între ele, cum ar fi lovirea unei mingi: Un obiect (piciorul tău) atinge celălalt obiect (mingea). Forțele necontacte sunt cele în care obiectele nu se ating între ele.

Forțele de contact pot fi clasificate în funcție de șase tipuri diferite:

• tensional: cum ar fi o strângere strânsă
• Primăvară: cum ar fi forța exercitată când comprimați două capete ale unui arc
• Reacție normală: unde un corp oferă o reacție la o forță exercitată asupra lui, cum ar fi o minge care sări pe un punct negru
• Frecare: forța exercitată atunci când un obiect se mișcă peste altul, cum ar fi o bilă care se rostogolește pe un punct negru
• Frecare de aer: frecarea care apare atunci când un obiect, cum ar fi o minge, se deplasează prin aer
• Greutate: unde un corp este tras spre centrul Pământului din cauza gravitației

Forțele necontacte pot fi clasificate în funcție de trei tipuri:

• gravitational: care se datorează atracției gravitaționale dintre două corpuri
• Electric: ceea ce se datorează sarcinilor electrice prezente în două corpuri
• Magnetic: care apare datorită proprietăților magnetice ale două corpuri, cum ar fi polii opuși ai doi magneți fiind atrași unul de celălalt

Legea mișcării forței și Newton

Conceptul de forță a fost definit inițial de Sir Isaac Newton în cele trei legi ale mișcării. El a explicat gravitația ca o forță atractivă între corpurile care dețineau masă. Totuși, gravitația din relativitatea generală a lui Einstein nu necesită forță.

Prima lege a mișcării din Newton spune că un obiect va continua să se miște cu o viteză constantă dacă nu este acționat de o forță externă. Obiectele în mișcare rămân în mișcare până când o forță acționează asupra lor. Aceasta este inerție. Ei nu vor grăbi, încetini sau vor schimba direcția până când ceva nu va acționa asupra lor. De exemplu, dacă glisați un puc de hochei, se va opri în cele din urmă din cauza frecării pe gheață.

A doua lege a mișcării Newton spune că forța este direct proporțională cu accelerația (viteza de schimbare a impulsului) pentru o masă constantă. Între timp, accelerația este invers proporțională cu masa. De exemplu, când arunci o minge aruncată pe pământ, aceasta exercită o forță în jos; solul, ca răspuns, exercită o forță ascendentă, determinând săritura mingii. Această lege este utilă pentru măsurarea forțelor. Dacă cunoașteți doi dintre factori, puteți calcula al treilea. Știți, de asemenea, că dacă un obiect se accelerează, trebuie să existe o forță care să acționeze asupra lui. 

A treia lege a mișcării din Newton se referă la interacțiunile dintre două obiecte. Se spune că pentru fiecare acțiune există o reacție egală și opusă. Când o forță este aplicată unui singur obiect, aceasta are același efect asupra obiectului care a produs forța, dar în direcția opusă. De exemplu, dacă sari de pe o barcă mică în apă, forța pe care o folosești pentru a sari înainte în apă va împinge barca înapoi. Forțele de acțiune și reacție se produc în același timp.

Forțele fundamentale

Există patru forțe fundamentale care guvernează interacțiunile sistemelor fizice. Oamenii de știință continuă să urmărească o teorie unificată a acestor forțe: