- סוגי כוחות בפיזיקה
- - כוחות יסוד
- כוח כבידה
- כוח אלקטרומגנטי
- אינטראקציה גרעינית חזקה
- אינטראקציה גרעינית חלשה
- - כוחות נגזרים
- כוח רגיל
- כוח מיושם
- כוח אלסטי
- כוח מגנטי
- כוח חשמלי
- כוח חיכוך או חיכוך
- כוחות חיכוך דינאמיים
- כוחות חיכוך סטטיים
- כוח המתח
- כוח גרור אווירודינמי
- לדחוף למעלה
- כוח מחייב
- כוח מולקולרי
- כוח האינרציה
- - סוגי כוחות לפי פרמטרים ספציפיים
- של נפח
- של פני השטח
- איש קשר
- מרחוק
- סטָטִי
- דִינָמִיקָה
- מְאוּזָן
- בִּלתִי מְאוּזָן
- תוקן
- משתנים
- של פעולה
- תְגוּבָה
- הפניות
ישנם סוגים שונים של כוח בהתאם לתחושה שלהם, גודל או עוצמה, יישום וכיוון. הכוח הוא כל גורם שיש לו את היכולת לשנות את המצב בו הגוף נמצא, ללא קשר אם הוא בתנועה או במנוחה.
הכוח יכול גם להיות מרכיב הגורם לעיוות של גוף. בתחום הפיזיקה ניתן להגדירו כמות וקטורית שאחראית למדידת עוצמת חילופי המומנטים הליניאריים בין אלמנטים. כדי למדוד כוח יש לדעת את היחידות והערכים שלה, אך גם היכן הוא מיושם ובאיזו כיוון.
כדי לייצג את הכוח בצורה גרפית, אתה יכול לבחור וקטור. אבל זה חייב להיות ארבעה אלמנטים בסיסיים: חוש, נקודת יישום, גודל או עוצמה וקו פעולה או כיוון.
סוגי כוחות בפיזיקה
ישנם כמה סוגים של כוחות, חלקם נקראים כוחות יסוד של הטבע ורבים אחרים שהם ביטויים לאינטראקציות בסיסיות אלה.
- כוחות יסוד
כוח כבידה
המטוטלת של ניוטון עוזרת להבין את מושג כוח הכבידה.
זהו אחד הכוחות הידועים ביותר, מה גם שהוא היה מהראשונים שנחקרו. זה הכוח האטרקטיבי שנוצר בין שני גופים.
למעשה, משקלו של גוף נובע מהפעולה שמפעילה משיכת הכבידה של כדור הארץ עליו. כוח הכובד מותנה הן על ידי המרחק והן על ידי המסה של שני הגופים.
חוק הכבידה האוניברסאלי התגלה על ידי אייזק ניוטון ופורסם בשנת 1686. כוח המשיכה הוא המאפשר לגופות ליפול על כדור הארץ. והיא גם אחראית לתנועות שנצפות ביקום.
במילים אחרות, העובדה שהירח מקיף את כדור הארץ או שכוכבי הלכת מקיפים את השמש היא תוצר של כוח הכבידה.
כוח אלקטרומגנטי
הכוח היומיומי השני הוא אינטראקציות אלקטרומגנטיות, הכוללות כוחות חשמליים ומגנטיים. זהו כוח הפוגע בשני גופים טעונים חשמליים.
הוא מיוצר בעוצמה רבה יותר מכוח הכבידה וגם הוא הכוח המאפשר שינויים כימיים ופיזיים של המולקולות והאטומים.
ניתן לחלק את הכוח האלקטרומגנטי לשני סוגים. הכוח בין שני חלקיקים טעונים במנוחה נקרא הכוח האלקטרוסטטי. שלא כמו כוח הכבידה, שהוא תמיד כוח מושך, בכך יכול הכוח להיות דוחה וגם מושך. אך כאשר הכוח נוצר בין שני חלקיקים הנמצאים בתנועה, כוח נוסף הנקרא חפיפה מגנטית.
אינטראקציה גרעינית חזקה
זהו הסוג החזק ביותר של אינטראקציה שקיימת ואחראית להחזיק את מרכיבי הגרעין האטומי יחד. זה פועל באותה צורה בין שני נוקלאונים, נויטרונים או פרוטונים והוא אינטנסיבי יותר מהכוח האלקטרומגנטי, אם כי יש לו טווח קטן יותר.
הכוח החשמלי הקיים בין פרוטונים גורם להם להדוף זה את זה, אך כוח הכבידה הגדול הקיים בין חלקיקי הגרעין מאפשר לנטרל דחייה זו על מנת לשמור על יציבות הגרעין.
אינטראקציה גרעינית חלשה
ידוע ככוח החלש, זהו סוג האינטראקציה המאפשרת דעיכה של בטא של נויטרונים. היקפו כה קצר שהוא רלוונטי רק בסולם ליבה. זהו כוח פחות אינטנסיבי מהכוח החזק, אך אינטנסיבי יותר מכוח הכבידה. כוח מסוג זה יכול לגרום להשפעות מושכות ודוחה, וכן ליצור שינויים בחלקיקים המעורבים בתהליך.
- כוחות נגזרים
מעבר לסיווג הכוחות העיקריים, ניתן לחלק את הכוח גם לשתי קטגוריות חשובות: כוחות מרחק וכוחות מגע. הראשון הוא כאשר משטח הגופים המעורבים אינו משפשף.
זה המקרה לכוח הכובד והכוח האלקטרומגנטי. והשני הוא מגע ישיר בין הגופים שמתקשרים פיזית כמו כאשר נדחף כיסא.
כוחות מגע הם סוג זה של כוח.
כוח רגיל
הכוח הנורמלי הוא זה המופעל על ידי השולחן על שעון החול המונח עליו.
זהו הכוח שמפעיל משטח על עצם הנתמך על ידיו. במקרה זה, גודל וכיוון הגוף מופעלים בכיוון ההפוך לגוף עליו הוא מונח. והכוח פועל בניצב והחוצה מהמשטח האמור.
זה סוג הכוח שאנחנו רואים כשאנחנו מציעים ספר על שולחן, למשל. שם האובייקט נמצא במנוחה על פני השטח ובאינטראקציה זו המשקל וכוח המגע הם היחידים שפועלים.
כוח מיושם
כאשר בועט בפנדל, מופעל על הכדור כוח מוחל
במקרה זה, זה הכוח שאובייקט או בן אנוש מעביר לגוף אחר, יהיה זה אובייקט אחר או אדם אחר. הכוח המופעל פועל תמיד ישירות על הגוף, מה שאומר שמגע ישיר תמיד מתרחש. זה סוג הכוח שמשתמשים בו כאשר בועטים בכדור או דוחפים תיבה.
כוח אלסטי
הקפיץ הוא אובייקט עם אנרגיה פוטנציאלית אלסטית.
זהו סוג הכוח המתרחש כאשר קפיץ, דחוס או מתוח, מבקש לחזור למצב האינרציה שלו. חפצים מסוג זה נוצרים כדי לחזור למצב של שיווי משקל והדרך היחידה להשיג זאת היא באמצעות כוח.
תנועה מתרחשת מכיוון שאובייקט זה אוגר אנרגיה הנקראת פוטנציאל. וזה זה שמפעיל את הכוח שמחזיר אותו למצב המקורי.
כוח מגנטי
מגנטים מפטרים כוח מגנטי המאפשר למשוך מתכות מסוימות ללא צורך לגעת בהן.
זהו סוג של כוח שיוצא ישירות מהכוח האלקטרומגנטי. כוח זה נוצר כאשר מטענים חשמליים בתנועה. כוחות מגנטיים תלויים במהירות של החלקיקים ויש להם כיוון רגיל ביחס למהירות החלקיק הטעון עליו הם מפעילים את פעולתם.
זהו סוג של כוח המקושר למגנטים אך גם לזרמים חשמליים. היא מאופיינת בייצור משיכה בין שני גופים או יותר.
במקרה של מגנטים, יש להם קצה דרומי וקצה צפון, וכל אחד מהם מושך לעצמם את הקצוות הנגדים במגנט אחר. מה שאומר שבעוד שכמו קטבים דוחים זה את זה, ניגודים מושכים. משיכה מסוג זה מתרחשת גם אצל מתכות מסוימות.
כוח חשמלי
אם אתה משפשף בלון בשיער שלך, הוא מקבל את המאפיין של משיכת גופים. זו הסיבה שחתלתול זה לא יכול להיפטר ממנו.
זהו סוג הכוח המופק בין שני מטענים או יותר ועוצמתם תלויה ישירות במרחק בין המטענים האמורים, כמו גם בערכים שלהם.
כמו בכוח המגנטי עם קטבים שווים, מטענים עם אותו סימן ידחיקו זה את זה. אבל אלה עם סימנים שונים ימשכו זה את זה. במקרה זה, הכוחות יהיו אינטנסיביים יותר תלוי עד כמה הגופים קרובים זה לזה.
כוח חיכוך או חיכוך
זהו סוג הכוח המתרחש כאשר גוף מוחלף על פני השטח או מנסה לעשות זאת. כוחות חיכוך לעולם אינם עוזרים לתנועה, מה שאומר שהם מתנגדים לה.
בעיקרון זהו כוח פסיבי שמנסה להאט או אפילו למנוע את תנועת הגוף, ללא קשר לכיוון שנלקח.
ישנם שני סוגים של כוח חיכוך: דינאמי וסטטי.
כוחות חיכוך דינאמיים
החלקה על הקרח יוצרת חיכוך דינאמי
הראשון הוא הכוח הנדרש לתנועה של שני גופים אינטראקציה להיות אחידים. זה הכוח שמתנגד לתנועת הגוף.
כוחות חיכוך סטטיים
השני, הכוח הסטטי, הוא זה שמקים את הכוח המינימלי הדרוש להנעת גוף. כוח זה צריך להיות שווה למשטח שאליו שני הגופים המעורבים בתנועה יש מגע.
כוח החיכוך ממלא תפקיד מהותי בחיי היומיום. ביחס לחיכוך סטטי, זהו כוח שימושי ביותר, מכיוון שהוא מאפשר לאנשים ללכת כמו שהם, וזה גם מה שמאפשר את פעולת החזקת העיפרון.
ללא כוח זה, הובלת גלגלים כידוע לא הייתה קיימת. חיכוך דינאמי חשוב באותה מידה, מכיוון שהוא הכוח שמאפשר לכל גוף שזז לעצור.
כוח המתח
זה סוג הכוח שמתרחש כאשר חבל, חוט, קפיץ או כבל נקשרים לגוף ואז מושכים או מושכים חזק. אינטראקציה זו מתרחשת במקביל לאובייקט הקשור והרחק ממנו בכיוון ההפוך.
במקרה זה, ערך כוח המתח שווה לערך של המתח שברשותו החבל, הקפיץ, הכבל וכו ', ברגע שהכוח מופעל.
כוח גרור אווירודינמי
כוח זה מכונה גם התנגדות אוויר, מכיוון שהוא הכוח המופעל על גוף בזמן שהוא נע באוויר. כוח הגרר האווירודינמי יוצר התנגדות כך שהגוף מונע מלהתקדם באוויר.
המשמעות היא שההתנגדות שהאובייקט מציב היא תמיד בכיוון ההפוך למהירות הגוף. בכל מקרה, סוג זה של כוח יכול להיתפס רק - או להיתפס בצורה ברורה יותר - כשמדובר בגופים גדולים או כשהוא נע במהירות גבוהה. כלומר, ככל שמהירות וגודל העצם נמוכים יותר, כך עמידותו לאוויר נמוכה יותר.
לדחוף למעלה
זה סוג הכוח שמתרחש כשגוף שקוע במים או כל נוזל אחר. במקרה זה נראה שהגוף קל בהרבה.
הסיבה לכך היא שכאשר צוללים אובייקט שני כוחות פועלים במקביל. משקל גופך שלך שדוחף אותך למטה, וכוח נוסף שדוחף אותך מלמטה למעלה.
כאשר כוח זה מתרחש, הנוזל הכלול עולה בגובהו מכיוון שהגוף הצף מעקר חלק מהמים. מצד שני, כדי לדעת אם גוף מסוגל לצוף, יש לדעת מה המשקל הספציפי שלו.
כדי לקבוע זאת, עליכם לחלק את המשקל בנפח. אם המשקל גדול מהדחף, הגוף ישקע, אך אם הוא פחות, הוא יצוף.
כוח מחייב
אם ברצונך לקבוע את הכוח המתקבל שפעולה מפעילה על חלקיק, יש צורך לנתח סוג אחר של כוח, זה של הכריכה. נקבע כי נקודה חומרית קשורה כשיש בעיות פיזיות המגבילות את תנועותיה.
אז זה המגבלות הפיזיות הללו שנקראות ליגטורות. כוח מסוג זה אינו מייצר תנועה. במקום זאת, תפקידו למנוע תנועות המיוצרות על ידי כוחות פעילים שאינם תואמים ליגטורות.
כוח מולקולרי
לכוח מסוג זה אין אופי מהותי כמו ארבעת הכוחות הבסיסיים הראשונים, והוא גם לא נגזר מהם. אבל זה עדיין חשוב למכניקת הקוונטים.
כשמו כן הוא, הכוח המולקולרי הוא זה שפועל בין המולקולות. אלה הם ביטויים לאינטראקציה האלקטרומגנטית בין הגרעינים והאלקטרונים של מולקולה אחת עם אלה של אחרת.
כוח האינרציה
הכוחות אליהם ניתן לזהות את הגוף האחראי לפעולה על החלקיק ידועים ככוחות אמיתיים. אך כדי לחשב את ההאצה של כוחות אלו יש צורך באלמנט הפניה שחייב להיות אינרטי.
כוח האינרציה הוא אז זה הפועל על המסה כאשר גוף מסוים נתון לתאוצה. ניתן לצפות בסוג זה של כוח רק במסגרות הפניה מואצות.
כוח מסוג זה הוא מה שמאריך את האסטרונאוטים לדבוק במושביהם כאשר רקטה ממריאה. כוח זה אחראי גם על השלכת אדם על השמשה הקדמית של המכונית במהלך התרסקות. לכוחות האינרציה יש כיוון זהה אך כיוון הפוך לזה של התאוצה שאליה נתון המסה.
- סוגי כוחות לפי פרמטרים ספציפיים
של נפח
כוח הפועל על כל חלקיקי הגוף הנתון, כמו כוחות מגנטיים או כבידה.
של פני השטח
הם פועלים רק על פני גוף. הם מחולקים לחלוקה (משקל של קרן) ולדייקנות (כאשר תולים גלגלת).
איש קשר
הגוף שמפעיל את הכוח בא במגע ישיר. לדוגמא, מכונה הדוחפת רהיט.
מרחוק
הגוף שמפעיל את הכוח אינו בא במגע. הם הכוח הכבידתי, הגרעיני, המגנטי והחשמלי.
סטָטִי
הכיוון ועוצמת הכוח משתנים מעט, כמו משקל השלג או הבית.
דִינָמִיקָה
הכוח הפועל על העצם משתנה במהירות, כמו בפגיעות או ברעידות אדמה.
מְאוּזָן
כוחות שהכיוונים שלהם מנוגדים. לדוגמא, כששתי מכוניות באותו משקל והולכות באותה המהירות מתנגשות.
בִּלתִי מְאוּזָן
לדוגמא, כאשר משאית מתנגשת במכונית קטנה. כוח המשאית גדול יותר ולכן הם לא מאוזנים.
תוקן
הם כוחות שנמצאים תמיד. לדוגמא, משקלו של בניין או של גוף.
משתנים
כוחות שיכולים להופיע ולהיעלם, כמו הרוח.
של פעולה
כוח המופעל על ידי אובייקט שמניע או משנה אחר. לדוגמא, אדם שפוגע בקיר.
תְגוּבָה
הגוף עליו מופעל הכוח מפעיל כוח תגובה. לדוגמה, קיר, כאשר הוא נפגע, מפעיל כוח תגובה.
הפניות
- זמנסקי, ש '(2009). «פיסיקה באוניברסיטה. כרך 1. מהדורה שתים עשרה. מקסיקו ". התאושש ב- fisicanet.com.ar.
- מדינה, א; אוג'רו, ג'(2010). «החוקים של ניוטון ויישומיהם. המחלקה לפיזיקה יישומית. אוניברסיטת סלמנקה. מדריד ". התאושש מ- ocw.usal.es.
- Medina, C. (2015). "דוחף כוח למעלה". התאושש מ- prezi.com.