20 نوعا من القوة (وفقا للفيزياء)

يحتوي مفهوم القوة على عدد كبير من الدلالات في مجالات مختلفة ، حيث أنه في بعض مرادفات القوة جسديًا وعقليًا ، والمرونة ومقاومة الأحداث.

ولكن بعد ذلك ، نطلق على القوة أيضًا أحد المقاييس الرئيسية للفيزياء ، والتي تمت دراستها من الفيزياء الأساسية إلى أكثر فروع العلوم تعقيدًا ، والتي تشارك في عدد كبير من الظواهر والإجراءات وردود الفعل.

اذن, على مستوى الفيزياء يمكننا التحدث عن أنواع مختلفة من القوة, حول الذي سنذكره باختصار في هذه المقالة.

• مقالة ذات صلة: "15 نوعا من الطاقة: ما هي؟"

ما نسميه القوة?

قبل البدء في الحديث عن الأنواع أو الفئات المختلفة التي تم إنشاؤها عند تحليل أنواع مختلفة من القوة ، من الضروري وضع تعريف موجز للمفهوم.

بطريقة عامة يمكننا تعريف القوة على أنها الحجم المادي لنوع المتجه, الذي يرتبط ويعتبر السبب في القدرة على توليد حركة أو حركة مع تسارع من قبل جسم أو جسم ، أو تغيير في هيكلها أو حتى حالتها الاسترخائية متى يجب تحقيق ذلك ، يجب أن يمارس مقاومة لآخر القوة. من أجل تعريفها بشكل صحيح ، تجدر الإشارة إلى أن كل قوة لديها نقطة تطبيق واتجاه وشدة محددة من شأنها تحديد السلوك النهائي للكائن.

كيف الحجم القوة لديها وحدة القياس ، نيوتن (تكريما لإسحاق نيوتن ، الذي يعتبر أول من وضع صيغة رياضية لحسابه) ، والذي يشير إلى مقدار القوة اللازمة لتوليد تسارع متر واحد في الثانية في جسم من كيلوغرام واحد من كتلة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا وحدات قياس أخرى ، مثل.

• ربما أنت مهتم: "المسلمات التسعة لنظرية دالتون الذرية"

أنواع القوة

من الممكن تصنيف أنواع القوة وفقًا لمعايير مختلفة. دعنا نراهم.

1. بناء على معايير محددة

يمكننا العثور على تصنيفات بناءً على جوانب مثل ديمومتها أو وجود أو عدم وجود اتصال مباشر بين الهيئات أو طريقة عملها. مثال على ذلك الأنواع التالية من القوة.

1.1. القوات الثابتة

من المفهوم أن القوى الثابتة أو الدائمة هي كل تلك العناصر المتأصلة في الجسم أو الكائن المعني والمستمدة من هيكلها أو تكوينها ، والتي لا يمكن الهروب منها. واحدة من أكثر وضوحا بسهولة هو الوزن, نتاج كتلة الجسم وجاذبية الجاذبية التي يتعرض لها.

1.2. قوى متغيرة

تُسمى أيضًا بشكل متقطع ، تلك القوى التي لا تشكل جزءًا من بنية الكائن أو الجسم الذي تحدث فيه الحركة أو التغيير ولكن بدلاً من ذلك يأتي من هيئات أو عناصر أخرى. ومن الأمثلة على ذلك القوة التي يطبقها الشخص على سيارة لتحريكها.

1.3. اتصال

تُفهم قوى الاتصال على أنها جميع القوى التي تتميز بضرورة الاتصال بين الهيئات أو العناصر من أجل توليد حركة أو تغيير هيكلي. إنها عن القوات عملت تقليديا من قبل الميكانيكا الكلاسيكية, كما سنرى لاحقا.

1.4. أحداث

على عكس الحالة السابقة ، فإن القوات البعيدة هي كل تلك القوات التي ليس من الضروري أن يكون هناك اتصال بين الهيئات لتحقيق تغيير في الهيكل أو تشريد الجثث. مثال على ذلك سيكون الكهرومغناطيسية.

1.5. ساكن

جميع تلك القوى التي لا تختلف في شدتها أو اتجاهها أو مكانها هي ثابتة ، وتظل ثابتة عمليا كلما وجدت. ومن الأمثلة على ذلك قوة الجاذبية.

1.6. ديناميكي

القوى الديناميكية هي كل القوى التي تكون فيها القيم العامة جزءًا من القوة أنها تختلف باستمرار وبشكل مفاجئ, تغيير عنوانه أو مكان التطبيق أو شدته.

1.7. عمل

تستقبل هذه الفئة تلك القوى التي يتم تطبيقها على كائن من أجل إزاحته أو تعديل بنيته ، لا ينشأ من الكائن نفسه ولكن من عنصر خارجي. حقيقة دفع شيء ما يعني أن يجري تطبيق قوة العمل.

1.8. رد فعل

يتم تصنيفها على أنها جميع تلك التي يتم إنشاؤها بواسطة الجسم الخاص استجابة لتطبيق قوة خارجية, من نقطة تطبيق محددة. في الحالة السابقة ، كان الجسم المتحرك يمارس قوة رد فعل تجاهنا.

1.9. متوازن

من المفهوم أن تلك القوى التي تعارض بعضها البعض لها نفس القوة ولكن اتجاهاتهم هي عكس ذلك تماما, شيء يولد أن يبقى الجسم المعني في وضع ملموس. يمكن تجسيد هذا النوع من القوة من قبل أي كائن كان لا يزال على الأرض أو مع شخصين من نفس القوة يدفعان بعضهما البعض في نفس الوقت.

1.10. غير متوازن

نشير إلى تلك القوى التي في تطبيق على الجسم ملموسة توليد حركتهم, في حالة عدم وجود توازن أو قوة كافية لمنع ذلك.

2. في الميكانيكا الكلاسيكية: قوى الاتصال

هناك العديد من أنواع القوة والمتنوعة التي يمكن العثور عليها في الطبيعة ، ولكن عادة عندما تبدأ الدراسة جسديًا ، يتم استخدام مفهوم القوة غالبًا في سياق الميكانيكا الكلاسيكية ، مما يشير إلى نوع من القوى تسمى الاتصال. ضمن هذه يمكن أن نجد أنواع القوة التالية.

2.1. طبيعي

ونحن نفهم القوة الطبيعية التي القوة التي تمارسه التفاعل بين جثتين على اتصال, مثل كائن والأرض ، ممارسة قوة رد الفعل على الوزن الذي سيكون في الاتجاه المعاكس لذلك.

2.2. مستعمل

كقوة مطبقة ، نحن نفهم تلك القوة التي يستخدمها جسم ما على آخر والتي تسبب حركة متسارعة أو تغييرًا في بنية الكائن. إنها قوة اتصال مباشرة.

2.3. احتكاك

قوة الاحتكاك أو الاحتكاك هي تلك القوة التي تظهر قبل ملامسة جثتين يكتسب عنوانًا مقابل القوة المطبقة أو العادية مباشرةً. على سبيل المثال ، عند دفع كائن ما ، فإن ذلك يوفر مقاومة تنتجها إلى حد كبير قوة الاحتكاك ضد الأرض.

شكل آخر مماثل من هذا النوع من القوة ، والتي تصنف في بعض الأحيان بشكل مستقل ، هو مقاومة الهواء. هذه القوة هي ما يفسر على سبيل المثال أن كائنين من نفس الكتلة يتم إلقاؤهما في نفس الوقت من نفس الارتفاع قد يستغرقان وقتًا مختلفًا للوصول إلى الأرض (احتكاك الهواء) ، أو أن جسمًا مدفوعًا بمنحدر خفيف قد ينتهي ببطء.

2.4. المرنة

ندعو القوة المرنة إلى تلك التي تحدث عندما يكون السطح أو الجسم في وضع غير متوازن من قبل قوة معينة ، يظهر كرد فعل يسعى إلى استعادة هذا الموضع أو التوازن الأولي. وهذا هو ، هو الذي يحدث عندما يتعرض الجسم لقوة تشوهها محاولة للعودة إلى حالتها الأصلية. يمكن العثور على مثال نموذجي في الينابيع أو الينابيع أو الأربطة المطاطية الممدودة التي تسعى للعودة إلى وضعها الأصلي.

2.5. توتر

نحن نواجه نوعًا غريبًا من القوة ، يتسم بالقدرة على نقل قوة بين أجسام مختلفة ويتولد ذلك عند قوتين متعارضتين سحب الجسم في اتجاهين متعاكسين دون كسرها. يمكن استخدامه لإنشاء أنظمة توزع القوة التي يتم تطبيقها لتوليد الحركة. قوة التوتر هي تلك القوة التي تسمح لنا باستخدام ، على سبيل المثال ، البكرات لنقل الأشياء الثقيلة.

2.6. العطالة

ويطلق عليه اسم قوة القصور الذاتي أو القوة الوهمية التي يتم بها تحريك الجسم بواسطة القوى الناتجة التي تم تطبيقها مسبقًا حتى عندما يكون الجسم أو الجسم الذي تولد تلك القوة قد توقف بالفعل عن التطبيق مباشرة. إنه يتعلق بالقوة التي يحافظ بها الجسم على حالة حركته ، في نفس اتجاه التسارع. هذا هو ما يحدث ، على سبيل المثال ، عند مواجهة حادث تصادم أو تباطؤ مفاجئ في سيارة - جسم الركاب تميل إلى الإسقاط في نفس الاتجاه أن الشخص الذي تبع السيارة.

3. القوى الأساسية

بالإضافة إلى تلك الخاصة بالميكانيكا الكلاسيكية والمتعلقة بالأجسام العيانية ، يمكننا أن نجد قوى كبيرة أخرى تشير إلى العلاقات التي لها جزيئات المادة مع بعضها البعض أو وجود قوى على مسافة ، كونها منتج دراستهم في الغالب الفيزياء الحديثة والسماح لشرح الكثير من السابق.

3.1. قوة الجاذبية

نحن ندعو قوة الجاذبية لتلك القوة من الجذب بين الأشياء التي تعتمد شدتها على كتلتها والمسافة بينها. إن قوة الجاذبية الأكثر دراستها هي قوة الكوكب نفسه ، التي تجذب الأجسام الموجودة عليها إلى سطحها ، كونها واحدة من أفضل القوى البعيدة المعروفة. إنها القوة التي تجعل الكواكب تدور حول النجوم. من المهم أيضا في الأحجام مثل الوزن.

3.2. القوة الكهرومغناطيسية

بينما تحدثنا سابقًا بشكل منفصل عن القوى المغناطيسية والكهروستاتيكية ، فقد أظهرت الدراسة التقدمية لخصائص هذه القوى أنها مترابطة في الواقع.

إنه عن القوة يتم من خلالها جذب الجزيئات الكهربائية أو صدها بواسطة جسيمات مشحونة أخرى إما مع علامة المعاكس (قوة الجذب) أو مع نفسه (من التنافر). عندما يتم إنتاج هذه العلاقات في جزيئات متحركة ، يتم إنشاء الحقول الكهرومغناطيسية.

3.3. ضعف القوة النووية

من المحتمل أن تكون القوة النووية من بين أصعب القوى لفهم أولئك الذين ليسوا على دراية بالفيزياء. في حالة القوة النووية الضعيفة ، فإننا نواجه نوعًا من القوة التي يسمح بتفكك النيوترونات والإشعاع. إلى جانب توليد قوى الجذب والجاذبية يسمح للجسيم بالتغيير.

3.4. قوة نووية قوية

إن القوة النووية القوية ، التي تأتي من فيزياء الجسيمات ، هي تلك التي تسمح لجزيئين يجب صدهما بواسطة الشحنة الكهربائية بالبقاء معًا ، وهذا شيء يسمح بوجود نواة من البروتونات في معظم الجزيئات.

المراجع الببليوغرافية:

• هيلينجمان (1992). "إعادة النظر في قانون نيوتن الثالث". علم الفيزياء 27 (2): ص. 112 - 115.
• Hibbeler، R. C. (2010). ميكانيكا الهندسة ، الطبعة الثانية عشر. قاعة بيرسون برنتيس. ص. 222.
• نيوتن ، إسحاق (1999). مبادئ أساسيات الرياضيات للفلسفة الطبيعية. بيركلي: مطبعة جامعة كاليفورنيا.