Prezentare generală
În fizică, forța este definită ca un fenomen care schimbă mișcarea corpului. Acest lucru poate fi o mișcare întregului corp, și părțile sale, de exemplu, în timpul deformării. Dacă, de exemplu, ridica o piatra, si apoi da drumul, acesta va cădea, deoarece atrage pământul forța de atracție. Această putere a schimbat mișcarea de piatra - de la stat liniștită, el sa mutat la mișcarea accelerației. Falling prignet piatra la terenul de iarbă. Aici forța numită greutatea pietrei, iarba și mișcarea schimbat forma.
Forța - este un vector, adică are o direcție. În cazul în care corpul dumneavoastră, în același timp, există mai multe forțe, ele pot fi în echilibru, dacă suma lor vector este zero. În acest caz, corpul este în repaus. Piatra în exemplul anterior, este probabil să se rostogolească pe teren după ciocnire, dar în opritorul de capăt. În acest moment, gravitația se va trage în jos, și puterea de elasticitate, dimpotrivă, împinge în sus. Suma vectorială a acestor două forțe este egală cu zero, astfel că piatra este în echilibru și nu se mișcă.
În sistemul SI forța se măsoară în newtoni. A Newton - este suma vectorială a forțelor, care schimbă viteza masei corporale a unui kilogram de un metru pe secundă pe secundă.
echilibru
Arhimede unul dintre primii pentru a studia forțele. El a fost interesat de forța de impact asupra corpului și materia din univers, și el a construit un model al interacțiunii. Arhimede a crezut că dacă suma vectorială a forțelor care acționează asupra unui corp este egal cu zero, corpul este în repaus. Mai târziu sa dovedit că nu este așa, și că organismul într-o stare de echilibru, de asemenea, se poate deplasa la o viteză constantă.
Forțele de bază în natură
Forțează să conducă la mișcarea corpului, sau de a le forța să rămână în vigoare. În natură, există patru forțe fundamentale: gravitație, interferență electromagnetică, puternice și interacțiuni slabe. Ele sunt, de asemenea, cunoscut sub numele de interacțiuni fundamentale. Toate celelalte forțe - derivați ai acestor interacțiuni. interacțiuni puternice și slabe afectează corpul într-un microcosmos, în timp ce efectele gravitaționale și electromagnetice sunt la distanțe mari.
interacțiune puternică
Cea mai intensă a interacțiunilor - forța nucleară tare. Comunicarea între quark, care formează neutroni, protoni, iar particulele sunt compuse, există datorită interacțiunii puternice. gluonii mișcare particule elementare cauzate de interacțiunea structură, puternică, și transmise quarcii din cauza acestei mișcări. Fără o interacțiune puternică nu ar fi nici o problemă.
Interacțiunea electromagnetică
Transformatoare de pe stalpi din orașul Kyoto, Japonia
Interacțiunea electromagnetică - al doilea ca mărime. Ea are loc între particule cu sarcini opuse, care atrag reciproc, și între particule cu aceeași sarcină. Dacă ambele particule au o sarcină pozitivă sau negativă, ele se resping reciproc. Mișcarea de particule, care apare astfel - curent electric, fenomen natural, pe care le folosim în fiecare zi, în viața de zi cu zi și în domeniu.
Reacțiile chimice, lumina, electricitate, interacțiunea dintre moleculele, atomii și electronii - toate aceste fenomene apar datorită interacțiunii electromagnetice. Forțele electromagnetice împiedică pătrunderea corpului solid la altul, ca un singur corp, electronii se resping electronii altui organism. Inițial sa crezut că efectele magnetice și electrice - două forțe diferite, dar mai târziu oamenii de știință au descoperit că un fel de aceeași interacțiune. Interacțiunea electromagnetică este ușor de văzut cu un experiment simplu: să ia de pe un pulover de lână peste cap sau freca parul de pe covor. Cele mai multe dintre organismele are o sarcină neutră, dar dacă freca o suprafață pe de altă parte, este posibil să se schimbe taxa suprafețelor. Electronii se deplasează între cele două suprafețe fiind atrase de electronii cu sarcină opusă. Atunci când suprafața devine mai electroni de încărcare totală de suprafață variază, de asemenea. Păr, „cei care se trezesc în șir“, atunci când o persoană ia un pulover - un exemplu al acestui fenomen. Electronii la suprafața de mai mulți atomi de păr sunt atrase de pulover cu suprafața decât pe suprafață, electronii sunt atrași de atomii pulover pe suprafața părului. Ca urmare, există o redistribuire a electronilor, ceea ce conduce la o forță de atragere a parului la pulover. În acest caz, părul și alte obiecte percepute sunt atrase nu numai la suprafețele nu numai opuse, dar cu taxe neutre.
interacțiune slabă
interacțiune gravitațională
cer înstelat peste Lacul Ontario. Mississauga, Canada
interacțiune foarte slabă - gravitate. Aceasta determină poziția obiectelor astronomice din univers, provocând mareele, și pentru că el a abandonat căderea corpului la pământ. interacțiune gravitaționale, de asemenea, cunoscut sub numele de forța de atracție, atrage corpul împreună. Cu cât greutatea, mai puternic forța. Oamenii de știință cred că această forță, precum și alte activități de interacțiune are loc prin mișcarea particulelor, gravitoni, dar nu a reușit până în prezent pentru a găsi astfel de particule. Deplasarea obiectelor cerești depinde de puterea gravitației și traiectoria de mișcare poate fi determinată prin cunoașterea masei obiectelor cerești din jur. Prin aceste calcule, oamenii de știință au descoperit Neptun înainte de a văzut planeta într-un telescop. Traiectoria mișcării lui Uranus nu au putut fi explicate prin interacțiuni gravitaționale între cunoscută la momentul planetele și stelele, astfel încât oamenii de știință au sugerat că mișcarea este influențată de forța gravitațională a unei planete necunoscute, care mai târziu a fost dovedit.
Conform teoriei relativității, forța gravitațională schimbă continuumul spațiu-timp - patru-dimensional spațiu-timp. Conform acestei teorii, spațiul este îndoit prin forța de gravitație, și mai mare în jurul acestei curburi corpuri cu masa mai mare. De obicei, este mai ușor de observat în apropierea corpuri mari, cum ar fi planete. Această curbură a fost dovedit experimental.
Forța de atracție cauzează accelerarea pilotarea unui organism față de alte organisme, de exemplu, cade la pământ. Accelerare poate fi găsit cu ajutorul a doua lege a lui Newton, așa că este cunoscut pentru planete a căror masă este, de asemenea, cunoscut. De exemplu, un corp care se încadrează la sol, care se încadrează cu o accelerație de 9,8 metri pe secundă.
Tides
Un exemplu al forței de atracție acțiune - mareelor. Acestea apar din cauza interacțiunii dintre forțele lunii atractive ale Soare și Pământ. Spre deosebire de solidele, apa este ușor de a schimba forma atunci când este expusă la forțe. Prin urmare, Luna si Soare forțele de atracție atrag apa mai puternică decât suprafața pământului. Mișcarea apei cauzate de aceste forțe, urmează mișcarea de luna și soare în raport cu Pământul. Acesta este fluxul și refluxul, și puterea, și în curs de dezvoltare - forțele de maree. Din moment ce luna este mai aproape de Pământ, mareele sunt mai dependente de luna decât soarele. Atunci când forțele mareice ale soarelui și luna sunt îndreptate în mod similar, apare cea mai mare maree numit syzygial. Cea mai mică valul atunci când forțele mareice care acționează în direcții diferite, numite cuadratură.
frecvența Tide depinde de localizarea geografică a alimentării cu apă. Forțele atractive ale lunii și soarele atrage nu numai apă, ci și pământul în sine, cu toate acestea, în unele locuri apar mareele atunci când pământul și apa sunt trase într-o singură direcție, iar când atracția are loc în direcții opuse. În acest caz, maree, reflux are loc de două ori pe zi. În alte locuri, aceasta are loc o dată pe zi. Mareele depind de zona de coastă, mareele oceanice din zonă, și locul Lunii și Soarelui, precum și forțele lor de interacțiune de atracție. În unele locuri, mareelor înalte și joase apar la fiecare câțiva ani. În funcție de structura țărmului și din adâncurile oceanului, mareele pot afecta curgerea furtunii, schimbarea de direcție și puterea vântului și schimbarea presiunii atmosferice. În unele locuri, foloseste un ceas special pentru a determina următorul valul de mare sau de reflux. Configurarea-le într-un singur loc, este necesar să le ajustați din nou, atunci când vă mutați în altă locație. Aceste ceasuri nu funcționează peste tot, pentru că în unele locuri este imposibil de prezis cu exactitate următoare mareea.
Puterea de apă se deplasează în mareele este folosit de om încă din cele mai vechi timpuri ca o sursă de energie. Mills care operează în energia mareelor, constau dintr-un rezervor de apă, în care apa este trecut la maree înaltă, și este descărcat în timpul refluxului. Energia cinetică a apei conduce o roată de moară și energia rezultată este folosită pentru a face munca, cum ar fi măcinarea făinii. Există o serie de probleme cu acest sistem, cum ar fi de mediu, dar, în ciuda acestui fapt - bufeuri sunt o sursă promițătoare, fiabilă și din surse regenerabile de energie.
alte forțe
Conform teoriei interacțiunilor fundamentale, toate celelalte forțe din natură - derivate ale celor patru interacțiuni fundamentale.
sprijin forță normală
sprijin forță normală - o sarcină de forță de reacție din partea exterioară a corpului. Este perpendicular pe suprafața corpului și este îndreptat împotriva forța exercitată pe suprafață. În cazul în care corpul este situată pe suprafața altui corp, forța normală a al doilea suport corpului este suma vectorială a forțelor cu care primul corp prese pe al doilea. În cazul în care suprafața este o suprafață verticală a Pământului, suportul forță normală este îndreptată opusă forța de atracție a Pământului, și este egală cu ea în magnitudine. În acest caz, vectorul de forță este zero, iar corpul este în repaus sau în mișcare la o viteză constantă. Dacă această suprafață are o înclinație în raport cu solul, și toate celelalte forțe care acționează asupra primului corp în echilibru, atunci suma vectorială a gravitației și forța de reacție este îndreptată în jos suportul, iar primele slide-uri ale corpului de-a lungul a doua suprafață.
anvelope late oferă o mai bună frecare
forța de frecare
Actele de forță de frecare paralelă cu suprafața corpului și opusă mișcării sale. Aceasta are loc atunci când o mișcare a unui corp pe o altă suprafață, atunci când suprafețele de contact ale acestora (de alunecare sau frecare de rostogolire). Forța de frecare, de asemenea, are loc între cele două organisme este staționar, în cazul în care unul este pe o suprafață înclinată a celuilalt. În acest caz - este forța de frecare statică. Această putere este utilizat pe scară largă în inginerie și în viața de zi cu zi, de exemplu, atunci când conduceți vehicule prin intermediul roților. Suprafața roților interacționează cu drumul și forța de frecare nu permite roților să alunece pe drum. Pentru a crește uzura prin frecare a anvelopelor de cauciuc roată și anvelope pus pe circuitul de gheață pentru a crește și mai mult de frecare. Prin urmare, nici o forță de frecare nu este de vehicule posibile. Frecarea dintre anvelopă de cauciuc și drumul asigură condiții normale de rulare. Forța de laminare frecare mai mică decât uscat de frecare de alunecare, astfel încât acesta din urmă este utilizat la frânare, permițându-vă pentru a opri masina repede. În unele cazuri, dimpotrivă, împiedică frecarea, deoarece din cauza asta suprafețe de frecare uzate. Prin urmare, este eliminat sau redus la minimum prin utilizarea unui lichid ca frecarea fluid este mult mai puțin uscat. De aceea, piesele mecanice, de exemplu, un lanț de bicicletă, de multe ori lubrifiat cu ulei.
fapte interesante despre puterea
Forțele pot deforma solidele, și, de asemenea, pentru a modifica volumul lichidelor și gazelor, iar presiunea în acesta. Acest lucru se întâmplă atunci când forța este distribuită pe corpul sau substanța inegal. În cazul în care o forță suficient de mare acționează asupra corpului grele, este posibil să-l comprima mingea foarte mici. În cazul în care dimensiunea mingea este mai mică decât raza, corpul devine o gaură neagră. Acest interval depinde de greutatea corporală și se numește raza Schwarzschild. Volumul balonului este atât de mică încât, în raport cu greutatea corporală este aproape egal cu zero. Masa gaură neagră este concentrată într-un astfel de spațiu mic ușor, ei au o mare putere de atracție, care atrage toate corpurile și materia într-o anumită rază de o gaură neagră. Chiar și lumina este atras de gaura neagră și este reflectată de ea, astfel încât găurile negre într-adevăr negru - și sunt numite respectiv. Oamenii de știință cred că stelele mari la sfârșitul vieții sunt transformate în găuri negre cresc prin absorbtia obiectelor din jur într-o anumită rază.