Kelime güç spordan hava durumuna ve askeri çatışmalara kadar günlük yaşamın neredeyse akla gelebilecek her alanında ortaya çıkıyor. Ancak temelde kuvvet, çok özel ve kritik bir anlamı olan fizikte kök salmış bir kavramdır. Standart kuvvet birimi Newton'dur (N), kg ⋅ m/s'ye eşittir2.
Kuvvet, bir nesnenin hareketini etkileyen iki fizik niceliğinden biridir, diğeri kütledir. Cisimlerin uzaydaki hareketlerinin tarifine denir. kinematikkonumu, hızı ve ivmeyi hesaba katan; kuvvet ve kütleyi hareket çalışmasına dahil etmek, dinamikler.
Newton'un Hareket Kanunları
Belirli kuvvetleri ve bu niceliği içeren hesaplamaların nasıl yapıldığını öğrenmeden önce, Isaac Newton tarafından tasarlanan üç temel hareket yasasını gözden geçirmek faydalı olacaktır:
1. Sürekli hareket halindeki her nesne (dinlenme dahil), dış kuvvet tarafından etki edilmedikçe bu durumda kalacaktır.
2. Kuvvet, kütle ve ivmenin ürünüdür.
3. Her kuvvet için zıt yönlü ve eşit büyüklükte bir kuvvet vardır.
Newton'un ikinci yasası kuvveti hesaplamak istiyorsanız veya kuvvet ve diğer iki miktardan biri hakkında bilgi verilirse kütle veya ivmeyi belirlemek istiyorsanız en çok ilgi çekenlerden biridir. İvme, hızdaki bir değişikliktir.
Kuvvet Örnekleri
Bir kuvveti, iten veya çeken bir şey olarak düşünebilirsiniz; bir metafor olarak yararlı olsa da, bu, gerçek dünya anlayışınızı ilerletmek için pek bir şey yapmaz. Bunun yerine, doğal kuvvetlerin aralığını gösteren bir liste, fizik hesaplamalarınızda kullanacağınız kuvvetlere aşina olmak için daha iyi bir araçtır.
Ağırlık Kütlesi olan tüm cisimlere etki eden ve yerçekiminden kaynaklanan, Dünya yüzeyinde 9,8 m/s kare (9,8 m/sn) değerine sahip gizemli bir kuvvettir.2). Gerilim, esneklik, sürtünme ve sözde normal kuvvet katılara etki eden kuvvetlerdir; kaldırma kuvveti, kaldırma, itme ve sürükleme, sıvılarla (sıvılar ve gazlar) benzersiz şekilde ilişkili kuvvetlerdir.
elektrostatik ve manyetik kuvvetler yüklü parçacıklarla ilişkilidir. Ayrıca, doğa içerir dört temel kuvvet diğer tüm güçlere yol açan şey. Bunlardan biri, açık ara en zayıf temel kuvvet olan yerçekimidir; diğerleri elektromanyetizma ve kuvvetli ve zayıf nükleer Atomlardaki etkileşimler.
Kuvvet Denklemi
Fizikteki kuvvet formülünün standart biçimi, net dış kuvvet bir nesne üzerinde, kütlesinin ve ivmesinin ürünüdür:
\textbf{F} = m\textbf{a}
Burada kuvvet ve ivme Vektör nicelikleri, hem bir değere (bir sayı ile temsil edilen büyüklük) hem de uzayda bunlarla ilişkili bir yöne sahip oldukları anlamına gelir. Kütle bir skaler miktar, yani büyüklüğü açısından tam olarak tanımlanır.
Hesaplama Kuvveti Örneği
1.000 kg kütleli kompakt bir otomobil kuzeye doğru 5 m/s hızla hızlanıyor2. Bu ivme tarafından üretilen kuvvet nedir?
F = (1.000 kg)(5 m/sn2) = 5.000 N.
Araba sonunda 40 m/s (saatte yaklaşık 90 mil) hıza ulaşır ve bu hızda düzleşir. Şimdi arabadaki dış kuvvet nedir?
Bu bir tür hileli soru. Hız yapan bir arabanın çok fazla momentumu varken, araba hızlanma yaşamıyorsa, kuvvetin her iki tarafı da denklem sıfırdır ve sisteme etki eden net bir dış kuvvet yoktur, bu durumda yalnızca araba. Burada en çok ilgi çeken fiziksel miktar, itme, kütle ve v hızının çarpımıdır (bunu kuvvet denklemiyle karşılaştırın).
