• Mi az az erő?
• Az erő jellemzői
• Az erő fajtái
• Erőegységek
• Hogyan mérik az erőt?
• Példák az erőre
• Erő és mozgás
• A gravitációs erő
• Intermolekuláris erők

Elmagyarázzuk, mi az erő a fizika számára, annak jellemzőit és típusait az egyes elméletek szerint. Valamint a mérés módja és különféle példák.

A mozgás elindításához vagy leállításához erő szükséges.

Mi az az erő?

Technikai értelemben az erő olyan mennyiség, amely képes a mennyiségét módosítanimozgalom vagy egy test adott alakja vagy a részecske. Nem szabad összetéveszteni az erőfeszítés, illEnergia.

Általában az erő fogalmát a következőképpen magyarázzák mechanika által alapított klasszikus Isaac Newton elvek (1642-1727), a mozgalom törvényei néven ismert, és 1687-ben adták ki Principia Mathematica.

A klasszikus mechanika szerint a testre ható erő felelős a mozgásállapotában bekövetkezett változásokért, például egyenes vonalú pályája és elmozdulás egységes, és nyomtatni a gyorsulás (vagy lassulás). Továbbá bármely testre ható erő azonos erőt hoz létre, de ellenkező irányú.

Általában mindennapi életünkben beszélünk az erőről, anélkül, hogy szükségszerűen ezt a szót használnánk fizikai. Az erőt a fizika tanulmányozza, és eszerint négy alapvető erőt ismer fel szintenkvantum: a gravitációs erő, az elektromágneses erő, az erős magerő és a gyenge nukleáris erő.

Ezzel szemben a newtoni (vagy klasszikus) mechanikában sok más azonosítható erő létezik, mint például a súrlódási erő,Gravitációs erő, centripetális erő stb.

Az erő jellemzői

Az erőt úgy tekinthetjük fel, mint egy fizikai entitást, amely leírja az objektumok közötti kölcsönhatások intenzitását, szorosan összefüggEnergia.

A klasszikus mechanika esetében minden erő egy nagyságból és a cím, ezáltal a-val jelölvevektor. Ez azt jelenti, hogy vektoros mennyiségről van szó, nem skalárról.

Az erő fajtái

Einstein szerint a hatalmas tárgyak meghajlítják a téridőt.

Az erőnek többféle típusa létezik, természetüktől és fókuszuktól függően:

A newtoni mechanika szerint:

• Erősségesúrlódás. Ez az az erő, amely ellenzi a testek mozgásának változását, kifejti a kitartás felhagyni a nyugalmi vagy mozgási állapottal, ahogy azt akkor észlelhetjük, amikor egy nehéz tárgyat meglökve elkezdünk járni.
• Gravitációs erő. Ez az az erő, amelyet a tömeg közeli tárgyakon lévő testeket, egymás felé húzva azokat. Ez az erő akkor válik észrevehetővé, ha a kölcsönhatásban lévő objektumok mindegyike vagy néhánya nagyon masszív. A kiváló példa a Föld bolygó és a tárgyak éslények hogy a felszínén élünk; gravitációs vonzóerő van köztük.
• Elektromágneses erő Ez az a vonzó és taszító erő, amelyet az elektromágneses mezők kölcsönhatása generál.

Beszélhet még a következőkről:

• Érintkezési erő. Ez az az erő, amely az egyik test és a másik test közötti közvetlen fizikai érintkezésből ered.
• Erővel távolról. Ez az az erő, amely a testek közötti fizikai érintkezés nélkül kifejthető.

A relativisztikus vagy az einsteini mechanika szerint:

• Gravitációs erő. Ez az az erő, amely úgy tűnik, hogy létezik, amikor a hatalmas tárgyak meghajlítják a tér–időjárás körülöttük, arra kényszerítve a kisebb tárgyakat, hogy eltérjenek a pályájuktól és megközelítsék őket.
• Elektromágneses erő Ez az az erő, amelyet az elektromágneses mezők gyakorolnak a töltött részecskékre ügy, a Lorenz-erő kifejezése nyomán.

A kvantummechanika szerint:

• Gravitációs erő. Ez az az erő, amelyet az egyik tömeg a másikra fejt ki, mivel gyenge erő, csak egy irányban (vonzó), de nagy távolságokon hatékony.
• Kényszerítéselektromágneses. Ez az az erő, amely hatással van az elektromosan töltött részecskékre és az általuk generált elektromágneses mezőkre, mivel ez az erő teszi lehetővé a molekuláris kötést. Erősebb, mint a gravitáció, és két érzéke van (vonzás-taszítás).
• Erős nukleáris erő. Ez az az erő, amely fenntartja a magokat atomok stabil, összetartneutronok Yprotonok. Intenzívebb, mint az elektromágneses, de sokkal kisebb a hatótávolsága.
• Gyenge nukleáris erő. Ez a radioaktív bomlásért felelős erő, amely képes változásokat végrehajtani a szubatomi anyagban, még az erős nukleáris erőknél is kisebb hatókörrel.

Erőegységek

Alapján Nemzetközi rendszer, az erőt Newtonnak (N) nevezett egységekben mérik, a nagy brit fizikus tiszteletére. Ezek az egységek 100 000 dynnek felelnek meg, és alatt az egy másodperc alatt kifejtett erőt értjük. tömeg egy kilogramm, így eléri a másodpercenkénti egy méter sebességet. Az az:

1 N = (1 kg x 1 m) / 1 s2

Vannak más mértékegységek más metrikus rendszerek számára, amelyek Newtonban egyenértékűek a következőkkel:

• 1 kilogramm erő vagy kilopond egyenlő 9,81 N
• 1 font erő egyenlő 4,448222 N

Hogyan mérik az erőt?

Manapság a fékpadnak különféle modelljei vannak, még digitális kijelzőkkel is.

A dinamométer ideális eszköz az erő mérésére. Kiszámítására is használják a súly a tárgyak közül. Maga Isaac Newton találta fel egy rugó nyújtásával és a Hooke rugalmassági törvénye, rugós mérleghez hasonló módon.

A dinamométer modern változatai ugyanezt az elvet követik, és a hengeres test végén kampók vagy gyűrűk találhatók, amelyek belsejében egy rugó vagy spirál található, amely rugóként működik. Az egyik végén a mérés erő (egyes esetekben akár digitális kijelzőn is megjelenhet).

Példák az erőre

Körülöttünk folyamatosan vannak példák az erőre. Ha izomerőnket egy tárgyra fejtjük ki annak felemelése érdekében, akkor legyőzzük a gravitációs erőt. Ha egy masszív testet vállunkkal lökünk, mint egy hűtőszekrényt, nem csak a gravitáció, hanem a mozgással ellentétes súrlódási erő is.

Ugyanez történik, amikor hűtőmágnest ragasztunk, mivel az erőmágneses Helyén tartja, de ha ugyanazon a póluson keresztül közelebb hozzuk egy másik mágneshez, ehelyett enyhe taszító erőt fogunk észrevenni, ami ugyanennek a mágneses erőnek egy másik karaktere.

Erő és mozgás

Az erő és a mozgás erősen összefügg egymással. Először is, mert az erő az, amely képes elindítani, megállítani vagy módosítani egy mozgást.

Például, amikor egy baseball az ütőhöz ütközik, az ütő erejét a másodikra ​​nyomtatják, hogy eltérítse a röppályáját (ugyanaz, amit a dobó ereje kezdetben adott neki, mivel a labda általában nyugalomban van), és eldobja a mezőn.

Valahányszor egy testre erő hat benne cím az elmozduláskor az az erő fog munkát végezni. A mozgáshoz szükséges munka megegyezik a test mozgatásához szükséges energiával. Az erő típusától és a mozgás típusától függően különféle matematikai képletek állnak majd rendelkezésre ezek kiszámításához.

A gravitációs erő

A gravitáció pillanatnyilag legyőzhető más erők révén.

A gravitációs erő az a vonzó erő, amelyet a tömegek a körülöttük lévő anyagra fejtenek ki, intenzitása arányos a tömegükkel és fordítottan arányos az őket elválasztó távolsággal.

Valójában aNap távolról vonzza bolygónkat, ugyanolyan erővel, mint amilyennel vonz minket, akik a felszínén élünk. A gravitációt pillanatnyilag le lehet győzni, mint ugráskor, de végül behódolunk neki. Mindennek, ami szabadon megy fel, le kell jönnie.

Intermolekuláris erők

Ők azok, akik megtartjákmolekulák együtt, alkotva szerkezetek összetettebb és nagyobb tömegű, közvetlenül a természetétől függően atomok magában foglal. Emiatt intermolekuláris kötéseknek vagy atomi kötéseknek is nevezik őket. Ezek az erők kétféleek lehetnek:Van der Waals erők vagy a Hidrogénhidak.