- Lực là gì?
- Đặc điểm lực lượng
- Các loại lực
- Đơn vị lực lượng
- Lực được đo như thế nào?
- Ví dụ về sức mạnh
- Lực và chuyển động
- Lực hấp dẫn
- Lực lượng giữa các phân tử
Chúng tôi giải thích lực là gì đối với vật lý, các đặc điểm và các dạng của nó theo từng lý thuyết. Ngoài ra, nó được đo lường như thế nào và các ví dụ khác nhau.
Lực là gì?
Theo thuật ngữ kỹ thuật, lực là một đại lượng có khả năng điều chỉnh lượngsự chuyển động hoặc hình dạng nhất định của một cơ thể hoặc một hạt. Không nên nhầm lẫn nó với các khái niệm về nỗ lực hoặcNăng lượng.
Thông thường, khái niệm lực được giải thích dưới dạng cơ khí cổ điển được thành lập bởi Nguyên tắc của Isaac Newton (1642-1727), được gọi là Quy luật của Phong trào và được xuất bản vào năm 1687 trong Principia Mathematica.
Theo cơ học cổ điển, lực tác động lên một cơ thể chịu trách nhiệm cho những thay đổi trong trạng thái chuyển động của nó, chẳng hạn như quỹ đạo thẳng và sự dời chỗ đồng phục và để in sự tăng tốc (hoặc giảm tốc độ). Hơn nữa, bất kỳ lực nào tác động lên một cơ thể đều tạo ra một lực giống hệt nhau, nhưng theo hướng ngược lại.
Chúng ta thường nói về vũ lực trong cuộc sống hàng ngày của mình, mà không nhất thiết phải sử dụng từ này như thuộc vật chất. Lực được vật lý học nghiên cứu và theo nó, bốn lực cơ bản được thừa nhận ở mứclượng tử: lực hấp dẫn, lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu.
Ngược lại, trong cơ học Newton (hoặc cổ điển), có nhiều lực có thể xác định khác, chẳng hạn như lực ma sát,Lực hấp dẫn, lực hướng tâm, v.v.
Đặc điểm lực lượng
Một lực có thể được coi là một thực thể vật chất mô tả cường độ tương tác giữa các vật thể, liên quan chặt chẽ đếnNăng lượng.
Đối với cơ học cổ điển, mọi lực đều bao gồm độ lớn và địa chỉ, do đó biểu thị nó bằng mộtvectơ. Điều này có nghĩa rằng nó là một đại lượng vectơ, không phải là một đại lượng vô hướng.
Các loại lực
Có một số loại lực, tùy thuộc vào bản chất và trọng tâm của chúng:
Theo cơ học Newton:
- Sức mạnh củama sát. Đó là lực chống lại sự thay đổi chuyển động của các cơ thể, tác dụng sức chịu đựng để từ bỏ trạng thái nghỉ ngơi, hoặc chuyển động, như chúng ta có thể nhận thấy khi bắt đầu đi một vật nặng khi đẩy vật đó.
- Lực hấp dẫn. Nó là lực tác động bởi khối lượng của các cơ thể trên các vật thể gần đó, kéo chúng về phía nhau. Lực này trở nên đáng chú ý khi tất cả hoặc một số vật thể tương tác có khối lượng rất lớn. Ví dụ về sự xuất sắc là hành tinh trái đất và các đối tượng vàchúng sinh rằng chúng ta sống trên bề mặt của nó; giữa chúng có lực hấp dẫn riêng.
- Lực điện từ Đó là lực hút và lực đẩy được tạo ra bởi sự tương tác của trường điện từ.
Bạn cũng có thể nói về:
- Bắt buộc liên lạc. Đó là lực tác dụng khi tiếp xúc trực tiếp giữa cơ thể này với cơ thể khác.
- Lực lượng ở khoảng cách xa. Đó là lực có thể được tác động mà không cần bất kỳ sự tiếp xúc vật lý nào giữa các cơ thể.
Theo cơ học tương đối tính hoặc cơ học Einsteinian:
- Lực hấp dẫn. Đó là lực dường như tồn tại khi các vật thể có khối lượng lớn làm cong khoảng trống–thời tiết xung quanh chúng, buộc các vật thể nhỏ hơn đi chệch quỹ đạo và đến gần chúng.
- Lực điện từ Đó là lực mà trường điện từ tác dụng lên các hạt mang điện của vấn đề, theo biểu thức của lực Lorenz.
Theo cơ học lượng tử:
- Lực hấp dẫn. Đó là lực do khối này tác dụng lên khối kia, là lực yếu, chỉ theo một hướng (hấp dẫn), nhưng có tác dụng trong khoảng cách xa.
- Lực lượngđiện từ. Lực tác động lên các hạt mang điện và trường điện từ mà chúng tạo ra, là lực cho phép liên kết giữa các phân tử. Nó mạnh hơn trọng lực và có hai giác quan (lực hút-lực đẩy).
- Lực hạt nhân mạnh. Nó là lực duy trì các hạt nhân của nguyên tử ổn định, giữ cùng nhaunơtron Yproton. Nó có cường độ mạnh hơn điện từ, nhưng nó có phạm vi kém hơn nhiều.
- Lực hạt nhân yếu. Nó là lực chịu trách nhiệm cho sự phân rã phóng xạ, có khả năng thực hiện những thay đổi trong vật chất hạ nguyên tử, với phạm vi thậm chí còn nhỏ hơn các lực hạt nhân mạnh.
Đơn vị lực lượng
Dựa theo Hệ thống quốc tế, lực được đo bằng đơn vị gọi là Newton (N), để vinh danh nhà vật lý vĩ đại người Anh. Các đơn vị này tương ứng với 100.000 dyne và được hiểu là lượng lực tác dụng trong một giây để khối lượng của một kilôgam, để nó đạt được tốc độ một mét trên giây. Vậy thôi đo:
1 N = (1kg x 1m) / 1 s2
Có các đơn vị khác cho các hệ thống số liệu khác, tương đương, tính bằng Newton, để:
- 1 kilôgam lực hoặc kilopond tương đương với 9,81 N
- 1 pound-lực bằng 4,448222 N
Lực được đo như thế nào?
Lực kế là thiết bị lý tưởng để đo lực. Nó cũng được sử dụng để tính toán trọng lượng của các đối tượng. Nó được phát minh bởi chính Isaac Newton, sử dụng sự kéo căng của một lò xo và Định luật co giãn của Hooke, theo cách tương tự như thang đo lò xo.
Các phiên bản hiện đại của lực kế cũng tuân theo nguyên tắc tương tự và có móc hoặc vòng ở hai đầu của thân hình trụ, bên trong có một lò xo hoặc xoắn ốc hoạt động như một lò xo. Ở một trong những điểm kết thúc của nó, đo đạc lực (trong một số trường hợp, nó thậm chí có thể xuất hiện trên màn hình kỹ thuật số).
Ví dụ về sức mạnh
Xung quanh chúng ta luôn có những tấm gương về sức mạnh. Bằng cách tác động lực cơ lên một vật để nâng vật đó lên, chúng ta đang đánh bại lực hấp dẫn. Nếu chúng ta đẩy một cơ thể khổng lồ bằng vai, giống như một cái tủ lạnh, chúng ta sẽ không chỉ phải vượt qua Trọng lực, mà còn là lực ma sát chống lại chuyển động.
Điều tương tự cũng xảy ra khi chúng ta dán một nam châm tủ lạnh, vì lựctừ tính Nó giữ nó tại chỗ, nhưng nếu chúng ta đưa nó đến gần một nam châm khác qua cùng một cực, thay vào đó, chúng ta sẽ nhận thấy một lực đẩy nhẹ, một đặc điểm khác của cùng một lực từ.
Lực và chuyển động
Lực và chuyển động liên hệ chặt chẽ với nhau. Trước hết, vì lực là lực có khả năng bắt đầu, dừng lại hoặc thay đổi một chuyển động.
Ví dụ, khi một quả bóng chày va vào gậy, lực của người đánh bóng được in trên giây để làm lệch quỹ đạo của nó (giống với lực của người ném ban đầu, vì quả bóng thường ở trạng thái nghỉ) và ném nó ra sân.
Bất cứ khi nào có một lực tác động lên một cơ thể trong đó địa chỉ khi dịch chuyển, lực đó sẽ được thực hiện. Công cần thiết để chuyển động này xảy ra bằng năng lượng cần thiết để chuyển động của cơ thể. Tùy thuộc vào loại lực và loại chuyển động, các công thức toán học khác nhau sẽ có sẵn để tính toán chúng.
Lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là lực hấp dẫn mà khối lượng tác dụng lên vật chất xung quanh chúng, với cường độ tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với khoảng cách ngăn cách chúng.
Trên thực tếmặt trời nó thu hút hành tinh của chúng ta từ xa, với cùng một loại lực mà nó thu hút chúng ta, những người sống trên bề mặt của nó. Trọng lực có thể được khắc phục trong giây lát, giống như khi chúng ta nhảy, nhưng cuối cùng chúng ta sẽ không chống chọi được với nó. Mọi thứ đi lên tự do, phải đi xuống.
Lực lượng giữa các phân tử
Họ là những người giữphân tử cùng nhau, hình thành cấu trúc phức tạp hơn và có khối lượng lớn hơn, phụ thuộc trực tiếp vào bản chất của nguyên tử bị liên lụy. Đó là lý do tại sao chúng còn được gọi là liên kết giữa các phân tử hoặc liên kết nguyên tử. Các lực này có thể có hai loại:Lực Van der Waals hoặc Cầu Hydro.