고전 역학의 기초를 형성하는 아이작 뉴턴 경의 세 가지 운동 법칙 중 첫 번째는 정지 된 물체 또는 균일 한 움직임 상태에있는 물체는 외부의 부재하에 무기한으로 유지됩니다. 힘. 즉, 힘은 속도 또는 가속도의 변화를 일으키는 힘입니다. 주어진 힘에 의해 물체에 생성되는 가속의 양은 물체의 질량에 의해 결정됩니다.
힘과 속도는 방향성이 있습니다
물리학 자들이 물체의 속도에 대해 말할 때, 그들은 물체의 속도뿐만 아니라 그것이 움직이는 방향에 대해서도 이야기하고 있습니다. 마찬가지로 힘에는 방향성 요소와 양적 요소가 있습니다. 물체의 속도는 물체에 직각으로 작용하는 힘과는 다른 영향을 미칩니다. 운동. 수학적 용어로 힘, 속도 및 가속도는 속도의 변화율입니다. 힘에 의해 생성되는- "벡터"양으로, 방향을 의미하는 용어입니다. 구성 요소.
비행기에 작용하는 힘
힘이 물체의 속도를 어떻게 변화시키는 지 이해하는 가장 쉬운 방법은 속도와 같은 방향으로 작용하는 힘을 상상하는 것입니다. 예를 들어, 비행기의 제트 엔진은 비행기의 움직임 방향으로 작용하는 힘을 제공하여 양의 가속을 제공하고 더 빠르게 진행합니다. 반면에 공기 마찰은 비행기의 움직임을 직접적으로 반대하고 감속합니다. 엔진이 작동을 멈 추면 비행기가 하늘에서 떨어집니다. 그러나 엔진의 힘과 공기 역학적으로 설계된 날개에 대한 공기압의 상향 추력이 힘의 균형을 맞출 때 중력을 포함한 마찰 및 기타 감 속력으로 인해 비행기는 목적지를 향해 일정한 속도로 비행합니다.
중력의 힘
태양이 지구에 가하는 중력은 중요한 방향성 요소를 가진 힘의 한 예입니다. 중력은 지구 운동에 직각으로 작용하기 때문에 행성이 이동하는 속도는 변하지 않지만 방향은 계속 변합니다. 결과적으로 지구는 거의 원형 궤도로 움직입니다. 지구의 속도는 상대적으로 일정 할 수 있지만 항상 태양을 향해 당기는 중력의 결과로 속도가 변합니다. 동일한 중력이 위성을 지구 궤도에 유지합니다.
자유 물체 다이어그램
물체에 가해지는 힘 (F)과 가속도 (a) 사이의 수학적 관계는 F = m • a이며, 여기서 "m"은 물체의 질량입니다. 미터법에서 힘의 단위는 뉴턴으로, 관계를 공식화 한 영국 물리학 자 Isaac Newton의 이름을 따서 명명되었습니다. 실제 세계에서는 일반적으로 각각 방향 구성 요소가있는 여러 가지 힘이 몸에 작용합니다. 이러한 힘은 본질적으로 기계적, 중력, 전기적 또는 자기적일 수 있습니다. 물체의 움직임을 예측하기 위해, 각각의 크기와 방향을 묘사하는 이러한 힘의 그래픽 표현 인 자유 체 다이어그램을 그리는 것이 종종 유용합니다.