تشير صيغة القوة إلى قانون نيوتن ، أي (1) قانون نيوتن 1 حيث القوة الكلية = 0 ، (2) قانون نيوتن 2 ، القوة الكلية المؤثرة على جسم تساوي الكتلة مضروبة في التسارع ، و (3) قانون نيوتن 3 الذي ينص على المجموع قوة العمل تساوي رد الفعل.
بائع كرات اللحم يدفع عربته حتى تستطيع العربة الركض. يمكن تشغيل العربة لأن هناك تفاعل بين بائع كرات اللحم والعربة على شكل دفعة.
ثم عندما يكون هناك مشتر ، يسحب بائع كرات اللحم العربة. سحب العربة يجعل العربة تتحرك نحو المشتري. هذا الدفع والجذب هو شكل من أشكال القوة. لمزيد من التفاصيل ، راجع وصف مادة النمط التالية
صيغ التعريف والأسلوب
القوة هي تفاعل يجعل جسمًا ذا كتلة يختبر تغييرات في الحركة ، سواء في شكل الاتجاه أو البناء الهندسي.
أي أن القوة يمكن أن تجعل الأشياء من السكون إلى الحركة ، ويمكنها تغيير الاتجاه ، حتى تتمكن من تغيير شكل الأشياء. التغيير في الاتجاه هو ما يجعل كمية القوة بما في ذلك كمية المتجه.
يتم الإشارة إلى القوة بواسطة F ولها وحدات نيوتن (N). كلمة نيوتن مأخوذة من اسم السير إسحاق نيوتن ، عالم رياضيات وعالم عظيم.
تحدث قوة الدفع والسحب لبائع كرات اللحم عندما تلمس يد بائع كرات اللحم العربة. هذا يصنف على أنه قوة اللمس. لذلك ، بناءً على لمسة الأناقة تتكون من أسلوب اللمس والأسلوب غير المبال.
تجعل القوة غير اللمسية من الممكن عدم لمس الأشياء ، ولكن التفاعل الذي يتسبب في حدوثها بسبب القوة. على سبيل المثال ، تجعل الجاذبية التفاح يسقط من الأشجار ، والقوى المغناطيسية تجذب الحديد للمغناطيسية.
أنواع الأنماط
القوة ليست مجرد شد وجذب. يختلف توزيع الأنواع اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على عملية القوة أو الكائن الذي هو الوسيط. فيما يلي أنواع الأنماط:
- نمط العضلات .
تحدث هذه القوة في الكائنات الحية التي لها أنسجة عضلية. على سبيل المثال ، تحدث عملية هضم الطعام في المعدة لأن العضلات في الأمعاء تهضم الطعام حتى يصبح ناعمًا.
- القوة المغناطيسية .
تحدث هذه القوة في الأجسام المعدنية مثل الحديد أو الفولاذ ضد المغناطيس أو بين الأقطاب المغناطيسية المختلفة.
- قوة الاحتكاك .
تحدث هذه القوة عندما تلمس الأشياء بعضها البعض. يمكن أن يسبب الاحتكاك تباطؤ الحركة.
على سبيل المثال ، عندما تكون على طريق سريع مليء بالحفر والصخور ، لا تستطيع السيارات الركض بسرعة بسبب سطح الطريق الوعرة.
- أسلوب الآلة .
قوة المحرك ناتجة عن أداء المحرك ، على سبيل المثال محرك الدراجة النارية يجعل المحرك يعمل بسرعة.
- القوة الكهربائية .
يمكن للشحنة الكهربائية تحريك جسم ما ، على سبيل المثال في مروحة.
- قوة الربيع .
يتم إنشاء قوة الزنبرك بواسطة جسم نابض. تحدث هذه القوة بسبب وجود إجهاد وإجهاد على الربيع.
على سبيل المثال ، عند الجلوس على الأريكة ، غالبًا ما نشعر بقوة الدفع الشديد لأن الأريكة بالداخل تتكون من هيكل نابض.
- قوة الجاذبية .
القوة التي تولدها الأرض والتي تجذب الكتلة. على سبيل المثال ، تسقط الفاكهة من الشجرة.
قوانين وصف الاسلوب
قانون نيوتن الأول
للقوة ثلاثة قوانين كلاسيكية تسمى قوانين نيوتن. لخص إسحاق نيوتن هذا القانون في كتاب Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ، الذي نُشر في 5 يوليو 1687.
في قانون نيوتن 1 ، أوضح ما يلي:
سيحافظ كل كائن على حالة من الراحة أو يتحرك بشكل منظم ومستقيم ، ما لم تكن هناك قوة تعمل على تغييره .
أو رياضيا يمكن كتابتها مع المعادلات.
أي أن الجسم الساكن سيبقى في حالة سكون ما لم تكن هناك قوة محصلة غير صفرية تعمل عليه. ثم يتحرك الجسم دون تغيير سرعته ما لم تؤثر عليه قوة ناتجة غير صفرية
قانون نيوتن الثاني
يوضح قانون نيوتن الثاني أن:
كتلة M تعاني من القوة الناتجة من F لتسريع نفس الاتجاه مع اتجاه القوة، وبما يتناسب مع F ويتناسب عكسيا مع M .
أو رياضيا يمكن كتابتها باستخدام المعادلة التالية.
نتيجة لذلك ، وفقًا لصيغة قانون نيوتن الثاني أدناه ، فإن وحدة القوة هي Kg m / s2.
قانون نيوتن الثالث
يحتوي قانون نيوتن الثالث على ما يلي.
لكل فعل دائمًا رد فعل متساوٍ ومعاكس أو أن قوة كائنين على بعضهما البعض دائمًا متساوية وفي الاتجاه المعاكس.
قانون نيوتن الثالثورياضيا يمكن كتابتها:
مثال في الحياة الواقعية هو عندما نتحرك لدفع الجدار ، لكن الجدار لا يتحرك. لأن الجدار يعطي قوة رد فعل معاكسة لنا بنفس المقدار.
مثال على مشكلة باستخدام صيغ النمط
أسئلة ومناقشة 1
يتم وضع صندوق مع كتلة على سطح مستو أملس. بعد ذلك ، يريد طفل دفعها بقوة 10 نيوتن. ومع ذلك ، يدفع طفل آخر الصندوق في الاتجاه المعاكس. نتيجة لذلك ، يصبح الصندوق ثابتًا. يتم توضيح هذا الشرط في التخطيطي التالي. بعد ذلك ، ما مقدار القوة التي قدمها الطفل الآخر؟
مستوطنة
معروف:
F 1 = 10 N (إيجابي)
و 2 =؟ N (معاكس ، سلبي)
اقرأ أيضًا: 1 سنة كم عدد الأيام؟ بالأشهر والأسابيع والأيام والساعات والثوانييصبح الجسم ثابتًا ، مما يعني أن الجسم الساكن سيبقى في حالة سكون ما لم تكن هناك قوة ناتجة غير صفرية تعمل عليه. يمكن القول أن القوة المحصلة التي تحدث هي صفر تحدث قانون نيوتن 1.
انتبه للحسابات أدناه. إذن ، F 2 = -10 ، سالب تعني القوة المعاكسة.
أسئلة ومناقشة 2
تأمل الرسم التوضيحي التالي للقوة الناتجة!
إذا كان سطح الصندوق زلقًا ، فما القوة التي ستؤثر على الطفل 2؟
مستوطنة
معروف
F 1 = 10 N (إيجابي)
أ = 2 م / ث 2
م = 100 كجم
و 2 =؟ N (أحادي الاتجاه ، إيجابي)
تشير الحادثة المذكورة أعلاه إلى قانون نيوتن الثاني بحيث ..
أسئلة ومناقشة 3
شرطي يريد كسر باب خشبي لإنقاذ طفل محاصر. عند دفع الباب قوة تدخل الشرطة 100 نيوتن. ما هي قوة رد فعل الباب تجاه الشرطة؟
التسوية :
وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، سيواجه الباب رد الفعل نفسه ، وهو 100 نيوتن.
أسئلة ومناقشة 4
شاب يحرك آلة وزنها 25 كجم. إنه يسحب المحرك بقوة مقدارها 50 نيوتن ، فما التسارع الناتج؟
مستوطنة
م = 25 كجم
و 1 = 50 نيوتن
أسئلة ومناقشة 5
أوجد معادلة القوة المحصلة التي تعمل في الشكل التالي.
التسوية :
القوتان F 1 و F 2 متوازيتان ومقاومتان لـ F 3 . إذا افترضنا أن الاتجاه إلى اليسار موجب (المقابل يعني سلبيًا) ويمكن صياغة القوة الناتجة:
و 3 - و 1 - و 2 = و 3 - (و 1 + و 2 )
وهكذا ، وفقًا لقانون نيوتن 2 ، تمت صياغته
F 3 - (F 1 + F 2 ) = ma