שתף:
31 סוגי הכוח בפיסיקה ומאפייניהם
יש שונות סוגי כוח בהתאם למשמעותו, גודל או עוצמת, יישום וכיוון. כוח הוא כל סוכן שיש לו את היכולת לשנות את המצב שבו נמצא הגוף, בין אם הוא נע או מנוחה.
הכוח יכול גם להיות גורם שגורם לעיוות הגוף. בתחום הפיסיקה, ניתן להגדיר אותו כגודל וקטור האחראי על מדידת עוצמת תנודת המומנטום ליניארית בין אלמנטים. כדי למדוד את הכוח יש להכיר את היחידות והערכים שלו, אבל גם את המקום שבו הוא מוחל ואיזה כיוון.
כדי לייצג את הכוח בצורה גרפית אתה יכול לבחור וקטור. אבל זה חייב להיות ארבעה יסודות בסיסיים: חוש, נקודת יישום, גודל או עוצמת ו קו פעולה או כיוון.
אינדקס
- 1 סוגי כוחות בפיסיקה
- 1.1-כוחות היסוד
- 1.2 - כוחות נגזרים
- 1.3 - על פי פרמטרים ספציפיים
- 2 הפניות
סוגי כוחות בפיסיקה
ישנם כמה סוגים של כוחות, חלקם קרא כוחות היסוד של הטבע ועוד רבים אחרים הם ביטויים של אינטראקציות בסיסיות אלה.
-כוחות היסוד
כוח כבידה
זהו אחד הכוחות הידועים ביותר, במיוחד משום שהוא היה אחד הראשונים שנלמדו. זהו כוח המשיכה שנוצר בין שני גופים.
למעשה, משקלו של גוף הוא תוצאה של הפעולה המופעל על ידי כוח המשיכה של כדור הארץ על זה. כוח הכובד מותנה הן על ידי המרחק והן על ידי המסה של שני הגופים.
חוק הכבידה האוניברסלית התגלה על ידי יצחק ניוטון ופורסם בשנת 1686. כוח הכבידה הוא מה שמאפשר את נפילת הגופים על פני כדור הארץ. והיא גם אחראית על התנועות שנצפות ביקום.
כלומר, העובדה כי הירח מקיף סביב כדור הארץ או כי כוכבי הלכת סביב מסלול השמש הוא תוצר של כוח כבידה.
כוח אלקטרומגנטי
הכוח השני של סוג היומיום הוא אינטראקציות אלקטרומגנטיות, הכוללות כוחות חשמליים ומגנטיים. זהו כוח המשפיע על שני גופים טעונים חשמלית.
הוא מיוצר בעוצמה רבה יותר מאשר כוח הכבידה וגם, הוא הכוח המאפשר שינויים כימיים ופיזיים של מולקולות ואטומים.
ניתן לחלק את הכוח האלקטרומגנטי לשני סוגים. הכוח המתרחש בין שני חלקיקים טעונים במנוחה נקרא כוח אלקטרוסטטי. בניגוד לכוח המשיכה, שהוא תמיד כוח משיכה, בכוח זה יכול להיות גם דחייה וגם משיכה. אבל כאשר הכוח מתעורר בין שני חלקיקים הנמצאים בתנועה, נקראת עוד מגבלה הנקראת מגנטי.
אינטראקציה גרעינית חזקה
זהו הסוג החזק ביותר של אינטראקציה שקיימת ואחראית לשמירה על מרכיבי הגרעין האטומי. היא פועלת באותו אופן בין שני נוקלאונים, נויטרונים או פרוטונים והיא חזקה יותר מהכוח האלקטרומגנטי, אם כי יש לה טווח קטן יותר.
הכוח החשמלי בין הפרוטונים גורם להם להדוף אחד את השני, אבל כוח הכבידה הגדול שקיים בין חלקיקי הגרעין מאפשר לנטרל את הדחייה הזו כדי לשמור על יציבות הגרעין.
אינטראקציה גרעינית חלשה
המכונה כוח חלש, זה סוג של אינטראקציה המאפשרת ריקבון בטא של נויטרונים. היקפו קצר כל כך עד שהוא רלוונטי רק בסולם הליבה. זהו כוח פחות אינטנסיבי מאשר חזק, אבל אינטנסיבי יותר מאשר כוח הכבידה. סוג זה של כוח יכול לגרום להשפעות אטרקטיביות ודוחה, כמו גם ליצור שינויים בחלקיקים המעורבים בתהליך.
-כוחות נגזרים
מעבר לסיווג הכוחות העיקריים, ניתן לחלק את הכוח לשתי קטגוריות חשובות: כוחות מרוחקים וכוחות מגע. הראשון הוא כאשר פני השטח של הגופים המעורבים לא משפשף.
זהו המקרה של כוח הכובד והכוח האלקטרומגנטי. והשנייה היא מגע ישיר בין הגופים כי אינטראקציה פיזית כמו כאשר הוא נדחף כיסא.
כוחות המגע הם סוג זה של כוחות.
כוח רגיל
זהו הכוח המופעל על-ידי משטח על אובייקט הנתמך עליו. במקרה זה, גודל וכיוון הגוף מופעלים בכיוון הנגדי לגוף שעליו הוא נשען. והכוח פועל בניצב ומבט החוצה מפני השטח האמור.
זהו סוג של כוח שאנו רואים כאשר אנו תומכים ספר על שולחן, למשל. שם החפץ נמצא במנוחה על פני השטח, ובאינטראקציה זו משקל ומשקל המגע הם היחידים הפועלים.
כוח יישומי
במקרה זה, זהו כוח שאובייקט או אדם מעביר לגוף אחר, בין אם הוא אובייקט אחר או אדם אחר. כוח מיושם תמיד פועל ישירות על הגוף, כלומר, מגע ישיר תמיד מתרחשת. זהו סוג של כוח המשמש כאשר הכדור הוא בעט או כאשר תיבת נדחפת.
כוח אלסטי
זהו סוג של כוח המתרחש כאשר האביב, דחוס או מתוח, מבקש לחזור למצב האינרציה שלה. סוג זה של חפצים נעשים כדי לחזור למצב של שיווי משקל והדרך היחידה להשיג זאת היא באמצעות כוח.
התנועה מתרחשת משום שסוג זה של חפצים מאחסן אנרגיה פוטנציאלית. וזה זה שמפעיל את הכוח שמחזיר אותו למצבו המקורי.
כוח מגנטי
זהו סוג של כוח שמגיע ישירות מהכוח האלקטרומגנטי. כוח זה מתעורר כאשר המטענים החשמליים נמצאים בתנועה. הכוחות המגנטיים תלויים במהירויות החלקיקים ויש להם כיוון נורמלי ביחס למהירות החלקיקים הטעונים עליהם הם מפעילים את פעולתם.
זהו סוג של כוח כי הוא קשור מגנטים אלא גם זרמים חשמליים. הוא מאופיין על ידי הפקת משיכה בין שני גופים או יותר.
במקרה של מגנטים, יש להם סוף דרומי וצפוני, וכל אחד מושך אליהם את הקצה הנגדי למגנט אחר. כלומר, בעוד אותם קטבים להדוף אחד את השני, ניגודים למשוך אחד את השני. סוג זה של משיכה גם מתרחשת עם כמה מתכות.
כוח חשמלי
זהו סוג של כוח המתרחשת בין שני עומסים או יותר ואת עוצמת אלה יהיה תלוי ישירות על המרחק בין המטענים האלה, כמו גם את הערכים שלהם.
כפי שקורה הכוח המגנטי עם אותם מוטות, את המטענים שיש להם את אותו סימן יהיה להדוף אחד את השני. אבל אלה עם סימנים שונים ימשוך. במקרה זה, כוחות יהיה אינטנסיבי יותר תלוי כמה קרובים הגופים הם אחד לשני.
חיכוך או כוח החיכוך
זהו סוג של כוח המתרחשת כאשר הגוף מחליק על משטח או מנסה לעשות זאת. כוחות החיכוך לא עוזרים לתנועה, מה שאומר שהם מתנגדים לכך.
זה בעצם כוח פסיבי שמנסה להאט או אפילו לעכב תנועת הגוף, ללא קשר לכיוון נלקח.
ישנם שני סוגים של כוח חיכוך: דינמי סטטי.
כוחות חיכוך דינמיים
הראשון הוא הכוח הדרוש לתנועה של שני גופים הפועלים זה עם זה כדי להיות אחידים. זהו הכוח המתנגד לתנועת הגוף.
כוחות חיכוך סטטיים
השני, כוח סטטי, הוא מה קובע את הכוח המינימלי הדרוש כדי להזיז את הגוף. כוח זה צריך להיות שווה על פני השטח שבו שני הגופים המעורבים בתנועה יש קשר.
כוח החיכוך ממלא תפקיד בסיסי בחיי היומיום. לגבי חיכוך סטטי הוא כוח שימושי מאוד, שכן הוא מה שמאפשר לבני אדם ללכת כפי שהם עושים וזה גם מה שמאפשר את הפעולה של החזקת עיפרון.
ללא כוח זה לא היה תחבורה על גלגלים כפי שהיא ידועה היום. אותה חשיבות יש חיכוך דינמי, שכן הוא הכוח המאפשר לעצור כל גוף בתנועה.
חוזק המתח
זהו סוג של כוח המתרחשת כאשר חבל, חוט, קפיץ או כבל מחובר לגוף ומשכו או משכו לאחר מכן. אינטראקציה זו מתרחשת במקביל לאובייקט הקשור אליו ויוצא ממנו בכיוון ההפוך.
במקרה זה, הערך של כוח מתיחה שווה למתח של החבל, את האביב, את הכבל, וכו ', כאשר הכוח מוחל..
כוח גרור אווירודינמי
סוג זה של כוח ידוע גם בשם התנגדות האוויר, זה כי זה הכוח המופעל על הגוף בזמן שהוא נע באוויר. עוצמת ההתנגדות האווירודינמית יוצרת התנגדות, כך שהגוף מתקשה להתקדם באוויר.
משמעות הדבר היא כי ההתנגדות להציב את האובייקט הוא תמיד בכיוון ההפוך למהירות של הגוף. בכל מקרה, כוח כזה יכול להיתפס רק - או נתפסת בצורה ברורה יותר - כשזה מגיע לגופים גדולים או כאשר הוא נע במהירויות גבוהות. כלומר, קטן יותר את המהירות ואת הגודל של האובייקט, התחתון התנגדות של האובייקט לאוויר.
דחוף
זהו סוג של כוח המתרחשת כאשר הגוף שקוע במים או כל נוזל אחר. במקרה זה, הגוף נראה הרבה יותר קל.
הסיבה לכך היא כאשר בעת שקוע אובייקט שני כוחות לפעול בעת ובעונה אחת. משקלו של הגוף, שדוחף אותו, ועוד כוח שדוחף אותו מלמטה למעלה.
כאשר כוח זה מתרחש, הנוזל הכלול עולה ברמה משום שהגוף הצף מחליף חלק מהמים. מצד שני, כדי לדעת אם הגוף מסוגל לצוף, יש צורך לדעת מהו המשקל הספציפי של זה.
כדי לקבוע זאת, יש לחלק את המשקל לפי עוצמת הקול. אם המשקל גדול יותר מהדחף, הגוף ישקע, אבל אם הוא קטן יותר, הוא יצוף.
כוח ליגטור
אם אתה רוצה לקבוע את הכוח שנוצר כי מפעיל פעולה על חלקיק, יש צורך לנתח סוג אחר של כוח, זה של ligature. הוא אמר כי נקודה חומרית קשורה כאשר יש בעיות פיזיות להגביל את התנועות שלהם.
מגבלות פיזיות אלה הן אלה הנקראות ליגטורות. סוג זה של כוח אינו מייצר תנועה. אדרבא, תפקידה הוא למנוע תנועות המייצרות כוחות פעילים שאינם תואמים ליגטורות.
כוח מולקולרי
לסוג זה של כוח אין אופי בסיסי כמו ארבעת הכוחות הבסיסיים הראשונים, והוא אינו נובע מהם. אבל זה עדיין חשוב עבור מכניקת הקוונטים.
כפי שמראה שמה, הכוח המולקולרי הוא מה שפועל בין המולקולות. אלה הם ביטויים של אינטראקציה אלקטרומגנטית בין הגרעין לבין האלקטרונים של מולקולה אחת עם אלה של אחר.
כוח אינרציה
הכוחות שאליהם אחראי הגוף הפועל על החלקיק ידועים ככוחות אמיתיים. אבל כדי לחשב את ההאצה של כוחות אלה אתה צריך אלמנט התייחסותי כי חייב להיות אינרטי.
כוח האינרציה הוא אז זה שפועל על המסה כאשר גוף מסוים נתון להאצה. סוג זה של כוח ניתן לראות רק במערכות התייחסות מואצת.
סוג זה של כוח הוא מה שמדביק אסטרונאוטים על המושבים שלהם כאשר הרקטה ממריא. כוח זה הוא גם אחראי לזרוק אדם נגד השמשה הקדמית של המכונית במהלך התרסקות. לכוחות האינרציה יש אותו כיוון, אבל בכיוון ההפוך לזה של ההאצה שאליה מתרחש המסה.
-על פי פרמטרים קונקרטיים
נפח
כוח פועל על כל החלקיקים של גוף נתון, כגון כוחות מגנטיים או כבידה.
משטח
הם פועלים רק על פני הגוף. הם מחולקים מופץ (משקל של קרן) ו דייקן (כאשר תלויים גלגלת).
צור קשר
הגוף המפעיל את הכוח בא במגע ישיר. לדוגמה, מכונה דוחף רהיט.
מרחוק
הגוף שמפעיל את הכוח אינו בא במגע. הם כוחות הכבידה, הגרעיני, המגנטי והחשמלי.
סטטי
הכיוון והכוח של הכוח משתנה מעט, כמו משקלו של שלג או בית.
דינמיקה
הכוח הפועל על האובייקט משתנה במהירות, כמו בהשפעות או ברעידות אדמה.
מאוזן
כוחות שהכיוונים שלהם מנוגדים. לדוגמה, כאשר שתי מכוניות באותו משקל, כי ללכת באותה מהירות מתנגשים.
לא מאוזן
לדוגמה, כאשר משאית פוגעת במכונית קטנה. כוח המשאית גדול יותר, ולכן אינם מאוזנים.
תוקן
הם כוחות שהם תמיד נוכחים. לדוגמה, משקלו של מבנה או גוף.
משתנים
כוחות שיכולים להופיע ולהיעלם, כמו הרוח.
פעולה
כוח מופעל על ידי אובייקט שמזיז או משנה אחר. לדוגמה, אדם פוגע בקיר.
תגובה
הגוף עליו מוחל הכוח מפעיל כוח תגובה. לדוגמה, קיר, כאשר מכה, מפעיל כוח התגובה.
הפניות
- זמאנסקי, ס. (2009). "פיסיקה באוניברסיטה. כרך 1. מהדורה י"ב. מקסיקו ". Recuperado de fisicanet.com.ar.
- מדינה, א; Ovejero, J. (2010). "חוקי ניוטון ויישומם. המחלקה לפיסיקה יישומית. אוניברסיטת סלמנקה. מדריד ". משוחזר מ ocw.usal.es.
- מדינה, C. (2015). "דחוף את הכוח". שוחזר מ prezi.com.