ძალას ფიზიკაში აქვს კონკრეტული მნიშვნელობა და - ფილმებისგან განსხვავებით - მას საერთო არაფერი აქვს სამყაროს არსებულ ჰარმონიასთან. ფიზიკაში, ძალა არის ბიძგი ან დაწევა, რომელიც წარმოიქმნება ორ ობიექტს შორის ურთიერთქმედების შედეგად. ძალა შეიძლება წარმოიშვას პირდაპირი კონტაქტის შედეგად, მაგალითად, ბავშვის მიერ ვაგონის დაჭერისას, ან მოქმედებისგან მანძილიდან, მაგალითად, დედამიწის მიზიდულობის მიზიდულობის მიზიდულობა. ამ ორ ფართო კატეგორიაში შესაძლებელია მინიმუმ 10 განსხვავებული ძალის გამოვლენა, რომლებიც სამყაროს ფორმირებას უწყობენ ხელს და განაპირობებენ მასში ჩვენს გამოცდილებას.
საკონტაქტო ძალები
როდესაც მან ჩამოაყალიბა თავისი მოძრაობის კანონები, სერ ისააკ ნიუტონმა უეჭველად წარმოიდგინა საკონტაქტო ძალები, როგორც მისი ძირითადი მაგალითები. ეს არის ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება ორ ობიექტს შორის პირდაპირი ფიზიკური ურთიერთქმედების შედეგად. ნიუტონის მეორე კანონის თანახმად:
F = მა
F სიდიდის ძალა აწარმოებს აჩქარებას "a", როდესაც მასზე ვრცელდება მასა "m".
გამოყენებული ძალა- ეს არის ძალის გასაგები იოლი ტიპი. ნივთის პირველ კანონში ნათქვამია, რომ ობიექტი დააბიჯეთ ობიექტზე და ის უკან იწევს. ამ დროს, ობიექტი იწყებს მოძრაობას და, სხვა ძალების არარსებობის შემთხვევაში, აჩქარებს მისი მასისა და გამოყენებული ძალის სიდიდის პროპორციული რაოდენობით.
ნორმალური ძალა- ძალა არის ვექტორული სიდიდე, რაც ნიშნავს, რომ მისი სიდიდე დამოკიდებულია მიმართულებაზე. ორ ობიექტს შორის ნებისმიერი ურთიერთქმედებისას, ნორმალური ძალა არის ურთიერთქმედ ობიექტებს შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარული ძალა. ნორმალური ძალა ყოველთვის არ წარმოშობს მოძრაობას. მაგალითად, მაგიდა წიგნს ახდენს ნორმალურ ძალას, რომ გადალახოს სიმძიმის ძალა და არ დაეცეს წიგნი.
ხახუნის ძალა- ხახუნის ძალა ჩვეულებრივ ეწინააღმდეგება მოძრაობას. ეს იმის შედეგია, რომ რეალურ სამყაროში ზედაპირები სრულყოფილად არ არის გლუვი. ზედაპირის მიერ ხახუნის ძალის სიდიდე დამოკიდებულია მასალის ხახუნის კოეფიციენტზე, საიდანაც ხდება ზედაპირი და ასევე მის გასწვრივ მოძრავი ობიექტის. მოსვენების ობიექტზე ხახუნის ძალა, რომელსაც სტატიკურ ხახუნს უწოდებენ, განსხვავდება მოძრავი ობიექტისაგან, რომელსაც ეწოდება მოცურების ხახუნი.
Ჰაერის წინაღობა- დედამიწის ატმოსფეროში მოძრავი ობიექტები ხვდება ჰაერის მოლეკულების მიერ წარმოქმნილი ხახუნისგან შექმნილ წინააღმდეგობას. ეს ძალა უფრო მძლავრი ხდება სიჩქარის მატებით და მოძრაობის მიმართულების პერპენდიკულარულად ზედაპირული არეალის გაზრდით ეს მნიშვნელოვანი რაოდენობაა საავიაციო და კოსმოსური ინდუსტრიებში.
დაძაბულობის ძალა- მიამაგრეთ ძაფი ფიქსირებულ ობიექტზე, გაიყვანე მეორე ბოლოდან და სიმანი უკან იხევს, სანამ არ გატყდება. სიმებიანი სტრიქონის ძალა არის დაძაბულობის ძალა, რომელიც გამოიყენება მის სიგრძეზე. ეს არის მასალის თვისება, საიდანაც ხდება სტრიქონი და ასევე დიამეტრი.
გაზაფხულის ძალა- ზამბარის შეკუმშვისთვის აუცილებელი ძალის რაოდენობა დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც მზადდება ზამბარა, მავთულის დიამეტრი, რომელიც ქმნის ხვეულებს და ხვეულების რაოდენობაზე. ამ თვისებებს აფასებენ ზამბარისთვის დამახასიათებელ რიცხვში, რომელსაც ზამბარის მუდმივას "კ" უწოდებენ. გაზაფხულის მანძილზე "x" შეკუმშვისთვის საჭირო ძალა მოცემულია ჰუკის კანონით:
F = kx
მოქმედება დისტანციურ ძალებში
ბუნების ფუნდამენტური ძალები, რომლებიც პლანეტებს ატრიალებენ და მზე და ვარსკვლავები იწვის, ყველა მანძილზე მოქმედებს. მათ გარეშე, სამყარო, რომელიც ვიცით, ალბათ არ იარსებებდა, ან რომ არსებობდეს, ის სულ სხვა ადგილი იქნებოდა.
Გრავიტაციული ძალა- ამ ძალის არსებობის მიზეზი რაღაც საიდუმლოებაა, მაგრამ ის რომ არ არსებობდეს, პლანეტები და ვარსკვლავები ვერ შექმნიან. გრავიტაციული ძალის ობიექტების სიდიდე ერთმანეთზე დამოკიდებულია ობიექტების მასებზე და მათ შორის მანძილის კვადრატის შებრუნებულზე. რაც უფრო მასიურია ობიექტები და / ან რაც უფრო მოკლეა მათ შორის მანძილი, მით უფრო ძლიერია ძალა.
ელექტრომაგნიტური ძალა- მართალია, როგორც ჩანს, ისინი ერთნაირი არ არის, ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. მიედინება ელექტრონები წარმოქმნის მაგნეტიზმს, მოძრავი მაგნიტი კი ელექტროენერგიას. ამ ფენომენებს შორის კავშირი ახსნა შოტლანდიელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს კლერკ მაქსველმა მე -19 საუკუნეში და მისი განტოლებებით აფასებს რაოდენობას. ელექტროენერგია ახდენს ძალას დამუხტული ნაწილაკების მოზიდვის ან მოგერიების გზით, ხოლო მაგნიტური ძალა გამოწვეულია მაგნიტური პოლუსებით გამოწვეული მიზიდულობით ან მოგერიებით.
ძლიერი ძალა- რადგან ყველა პროტონი დადებითად არის დამუხტული, ისინი ერთმანეთს მოგერიებენ და ისინი ვერ შეძლებენ ატომური ბირთვის შექმნას, თუ ძლიერი ძალა არ არსებობდა მათი ერთობლივად დასაკავებლად. ძლიერი ძალა ბუნებაში ყველაზე ძლიერი ძალაა. ის ასევე აერთიანებს კვარკებს და ქმნის პროტონებს და ნეიტრონებს.
სუსტი ძალა- სუსტი ძალა კიდევ ერთი ფუნდამენტური ბირთვული ძალაა. ეს უფრო ძლიერია ვიდრე სიმძიმე, მაგრამ ის მუშაობს მხოლოდ უსასრულოდ მცირე მანძილზე. სუბატომური ენერგიის კონა, რომელსაც ბოზონები ეწოდება, სუსტი ძალა იწვევს პროტონის ნეიტრონების შეცვლას და პირიქით ბირთვული დაშლის დროს. ამ ძალის გარეშე ბირთვული შერწყმა შეუძლებელი იქნებოდა და ვარსკვლავები, მაგალითად მზე, არ იარსებებდნენ.