Οι 20 τύποι δύναμης (σύμφωνα με τη φυσική)
Η έννοια της δύναμης έχει ένα μεγάλο αριθμό denotations σε διαφορετικές περιοχές, που είναι σε ορισμένα συνώνυμα της δύναμης τόσο σωματικά και διανοητικά, την ανθεκτικότητα και την αντίσταση στα γεγονότα.
Αλλά πέρα από αυτό, αποκαλούμε και δύναμη ένα από τα κύρια μεγέθη της φυσικής, που μελετάται από τη βασική φυσική στους πιο σύνθετους κλάδους της επιστήμης και συμμετέχει σε ένα μεγάλο αριθμό φαινομένων, ενεργειών και αντιδράσεων.
Έτσι, σε επίπεδο φυσικής μπορούμε να μιλάμε για διαφορετικούς τύπους δύναμης , για το οποίο θα κάνουμε σύντομη αναφορά σε αυτό το άρθρο.
- Σχετικό άρθρο: "Οι 15 τύποι ενέργειας: ποιες είναι αυτές;"
Τι καλούμε δύναμη;
Πριν αρχίσουμε να μιλάμε για τις διαφορετικές τυπολογίες ή κατηγορίες που έχουν καθιερωθεί κατά την ανάλυση διαφορετικών τύπων δύναμης, είναι απαραίτητο να καθοριστεί ένας σύντομος ορισμός της έννοιας.
Με γενικό τρόπο μπορούμε να ορίσουμε τη δύναμη ως ένα φυσικό μέγεθος τύπου φορέα , η οποία συσχετίζεται και θεωρείται η αιτία της ικανότητας να παράγει μια κίνηση ή κίνηση με επιτάχυνση από ένα σώμα ή αντικείμενο, μια αλλαγή στη δομή της ή ακόμα και την κατάσταση ηρεμίας της όταν πρέπει να επιτευχθεί αυτό πρέπει να ασκείται αντίσταση στο άλλη δύναμη. Προκειμένου να οριστεί σωστά, πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε δύναμη έχει σημείο εφαρμογής, κατεύθυνση και συγκεκριμένη ένταση που θα καθορίσει την τελική συμπεριφορά του αντικειμένου.
Πόσο είναι το μέγεθος η δύναμη έχει μια μονάδα μέτρησης, τον Newton (προς τιμήν του Isaac Newton, ο οποίος θεωρείται ο πρώτος που δημιούργησε μια μαθηματική φόρμουλα για τον υπολογισμό του), η οποία αναφέρεται στην ποσότητα δύναμης που απαιτείται για να δημιουργηθεί μια επιτάχυνση ενός μέτρου ανά δευτερόλεπτο τετραγωνισμένη σε ένα σώμα ενός κιλού μάζα Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες μονάδες μέτρησης, όπως η dyna.
- Ίσως σας ενδιαφέρει: "Τα 9 αξιώματα της ατομικής θεωρίας του Ντάλτον"
Τύποι δύναμης
Είναι δυνατή η ταξινόμηση των τύπων δύναμης σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια. Ας δούμε
1. Βασίζεται σε συγκεκριμένες παραμέτρους
Μπορούμε να βρούμε ταξινομήσεις που βασίζονται σε πτυχές όπως η μονιμότητά τους, η ύπαρξη ή όχι άμεσης επαφής μεταξύ των οργάνων ή ο τρόπος δράσης τους. Ένα παράδειγμα αυτού είναι οι ακόλουθοι τύποι δύναμης.
1.1. Σταθερές δυνάμεις
Σταθερές ή μόνιμες δυνάμεις κατανοούνται ως όλες εκείνες που είναι εγγενείς στο εν λόγω σώμα ή αντικείμενο και προέρχονται από τη δομή ή τη διαμόρφωσή του και από τις οποίες δεν είναι δυνατόν να διαφύγει. Ένα από τα πιο εύκολα ορατά είναι το βάρος , το προϊόν της μάζας του σώματος και η βαρυτική έλξη στην οποία υποβάλλεται.
1.2. Μεταβλητές δυνάμεις
Επίσης ονομάζονται διαλείπουσες, είναι εκείνες οι δυνάμεις που δεν αποτελούν μέρος της δομής του αντικειμένου ή του σώματος στο οποίο εμφανίζεται η κίνηση ή η αλλαγή, αλλά προέρχεται από άλλα όργανα ή στοιχεία . Ένα παράδειγμα θα είναι η δύναμη που εφαρμόζεται από ένα άτομο σε ένα αυτοκίνητο για να το μετακινήσετε.
1.3. Επικοινωνία
Ως δυνάμεις επαφής νοούνται όλες εκείνες που χαρακτηρίζονται από την ανάγκη για επαφή μεταξύ σωμάτων ή στοιχείων προκειμένου να δημιουργηθεί μια κίνηση ή δομική αλλαγή. Πρόκειται για τις δυνάμεις που παραδοσιακά δούλευε η κλασσική μηχανική , όπως θα δούμε αργότερα.
1.4. Απομακρυσμένη
Σε αντίθεση με την προηγούμενη περίπτωση, οι απομακρυσμένες δυνάμεις είναι όλες εκείνες στις οποίες δεν είναι απαραίτητο να υπάρχει μια επαφή μεταξύ των σωμάτων για να επιτευχθεί μια μεταβολή της δομής ή της μετατόπισης των σωμάτων. Παράδειγμα αυτού θα ήταν ο ηλεκτρομαγνητισμός .
1.5. Στατική
Όλες αυτές οι δυνάμεις που δεν ποικίλλουν σε ένταση, κατεύθυνση ή τόπο εκφράζονται ως στατικές, παραμένοντας πρακτικά σταθερές όποτε υπάρχουν. Ένα παράδειγμα θα ήταν η δύναμη της βαρύτητας.
1.6. Δυναμική
Οι δυναμικές δυνάμεις είναι όλες εκείνες στις οποίες οι γενικές αξίες που αποτελούν μέρος της δύναμης αλλάζουν διαρκώς και απότομα , αλλάζοντας τη διεύθυνση, τον τόπο εφαρμογής ή την ένταση.
1.7. Δράση
Λαμβάνουν αυτή την ονομασία εκείνες τις δυνάμεις που εφαρμόζονται σε ένα αντικείμενο με σκοπό να τον μετατοπίσει ή να τροποποιήσει τη δομή του, που δεν προέρχεται από το δικό του αντικείμενο αλλά από κάποιο εξωτερικό στοιχείο. Το γεγονός της ώθησης κάτι θα σήμαινε την εφαρμογή μιας δύναμης δράσης .
1.8. Αντίδραση
Αυτά ονομάζονται όλα αυτά που παράγονται από το ίδιο το σώμα σε απάντηση στην εφαρμογή μιας εξωτερικής δύναμης , από ένα συγκεκριμένο σημείο εφαρμογής. Στην προηγούμενη περίπτωση, το κινούμενο σώμα θα ασκούσε μια δύναμη αντίδρασης προς εμάς.
1.9. Ισορροπημένη
Εννοούνται ως εκείνες οι δυνάμεις που αντιτίθενται μεταξύ τους με την ίδια ένταση, αλλά των οποίων οι κατευθύνσεις είναι εντελώς αντίθετες , κάτι που δημιουργεί ότι το συγκεκριμένο σώμα παραμένει σε συγκεκριμένη θέση.Αυτός ο τύπος δύναμης θα επεξηγούταν από οποιοδήποτε αντικείμενο που βρισκόταν ακόμα στο έδαφος ή με δύο άτομα της ίδιας δύναμης που θα ωθούνταν ο ένας τον άλλον την ίδια στιγμή.
1.10. Μη ισορροπημένη
Αναφερόμαστε σε αυτές τις δυνάμεις σε εφαρμογή σε ένα συγκεκριμένο σώμα δημιουργούν την κίνησή τους , ελλείψει ισορροπίας ή επαρκούς αντίθετης δύναμης που την εμποδίζει.
2. Στην κλασσική μηχανική: τις δυνάμεις επαφής
Υπάρχουν πολλοί και ποικίλοι τύποι δύναμης που μπορούν να βρεθούν στη φύση, αλλά συνήθως όταν αρχίζετε να μελετάτε φυσικά η έννοια της δύναμης χρησιμοποιείται συχνά στο πλαίσιο της κλασσικής μηχανικής, αναφέροντας έναν τύπο δυνάμεων που ονομάζεται επαφή. Εντός αυτών μπορεί να βρεθούν οι ακόλουθοι τύποι δύναμης.
2.1. Κανονικό
Αντιλαμβανόμαστε την κανονική δύναμη που αναγκάζει αυτό ασκείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωμάτων που έρχονται σε επαφή , όπως για παράδειγμα ένα αντικείμενο και το έδαφος, ασκώντας μια αντιδραστική δύναμη στο ένα από το βάρος που θα πήγαινε σε αντίθετη κατεύθυνση από εκείνο του αυτού.
2.2. Εφαρμογή
Ως εφαρμοσμένη δύναμη καταλαβαίνουμε ότι η δύναμη που ένα σώμα χρησιμοποιεί σε άλλο και που προκαλεί μια επιταχυνόμενη κίνηση ή μια αλλαγή στη δομή του αντικειμένου. Είναι μια άμεση δύναμη επαφής.
2.3. Τριβή
Η τριβή ή η δύναμη της τριβής είναι η δύναμη που εμφανίζεται πριν από την επαφή δύο σωμάτων και αυτό Αποκτά μια διεύθυνση ακριβώς απέναντι από την εφαρμοζόμενη ή κανονική δύναμη . Για παράδειγμα, όταν πιέζετε ένα αντικείμενο αυτό προσφέρει μια αντίσταση που παράγεται σε μεγάλο βαθμό από τη δύναμη της τριβής στο έδαφος.
Μια άλλη ανάλογη μορφή αυτού του τύπου δύναμης, που μερικές φορές ταξινομείται ανεξάρτητα, είναι η αντίσταση του αέρα. Αυτή η δύναμη εξηγεί για παράδειγμα ότι δύο αντικείμενα της ίδιας μάζας που ρίχνονται ταυτόχρονα από το ίδιο ύψος μπορεί να πάρουν διαφορετικό χρόνο για να φτάσουν στο έδαφος (τριβή αέρα), ή ότι ένα αντικείμενο που ωθείται από μια μικρή κλίση μπορεί να καταλήξει να επιβραδύνει .
2.4. Ελαστική
Ονομάζουμε ελαστική δύναμη σε αυτό που συμβαίνει όταν μια επιφάνεια ή ένα αντικείμενο κρατιέται σε μια θέση μη ισορροπίας από μια συγκεκριμένη δύναμη, που εμφανίζεται ως αντίδραση που επιδιώκει να αποκαταστήσει αυτήν την αρχική θέση ή ισορροπία. Δηλαδή, είναι αυτό που συμβαίνει όταν ένα σώμα υπόκειται σε μια δύναμη που το παραμόρφωσε προσπαθήστε να επιστρέψετε στην αρχική του κατάσταση . Ένα τυπικό παράδειγμα μπορεί να βρεθεί σε ελατήρια, ελατήρια ή τεντωμένες ταινίες από καουτσούκ που επιδιώκουν να επιστρέψουν στην αρχική τους θέση.
2.5. Στρες
Αντιμετωπίζουμε έναν ιδιόμορφο τύπο δύναμης, που χαρακτηρίζεται από το ότι μπορεί να μεταδώσει μια δύναμη μεταξύ διαφορετικών σωμάτων και που παράγεται όταν δύο αντίθετες δυνάμεις τραβήξτε ένα σώμα σε αντίθετες κατευθύνσεις χωρίς να το σπάσετε . Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία συστημάτων που κατανέμουν τη δύναμη που πρέπει να εφαρμοστεί για τη δημιουργία της κίνησης. Η δύναμη έντασης είναι αυτή που μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε, για παράδειγμα, τροχαλίες για να μεταφέρουμε βαριά αντικείμενα.
2.6. Αδράνειας
Ονομάζεται δύναμη αδράνειας ή πλασματικής δύναμης με την οποία το σώμα μετακινείται από τις δυνάμεις που έχουν προηγουμένως εφαρμοστεί ακόμα και όταν το σώμα ή το αντικείμενο που έχει δημιουργήσει αυτή τη δύναμη έχει ήδη σταματήσει να εφαρμόζεται άμεσα. Πρόκειται για τη δύναμη με την οποία ένα σώμα διατηρεί την κατάσταση της κίνησης, στην ίδια κατεύθυνση επιτάχυνσης. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν αντιμετωπίζουν συντριβή ή ξαφνική επιβράδυνση ενός αυτοκινήτου το σώμα των επιβατών τείνει να προβάλει την ίδια κατεύθυνση από εκείνη που ακολούθησε το όχημα.
3. Οι θεμελιώδεις δυνάμεις
Εκτός από εκείνες της κλασσικής μηχανικής και που σχετίζονται με μακροσκοπικά σώματα, μπορούμε να βρούμε άλλες μεγάλες δυνάμεις που αναφέρονται στις σχέσεις που έχουν τα σωματίδια της ύλης μεταξύ τους ή την ύπαρξη δυνάμεων σε απόσταση, που είναι το προϊόν μελέτης τους ως επί το πλείστον σύγχρονη φυσική και επιτρέποντας να εξηγήσουμε πολλά από τα προηγούμενα.
3.1. Βαρυτική δύναμη
Ονομάζουμε βαρυτική δύναμη σε αυτή τη δύναμη έλξη μεταξύ των αντικειμένων και της οποίας η ένταση εξαρτάται από τις μάζες τους και την απόσταση μεταξύ τους . Η πιο μελετημένη βαρυτική δύναμη είναι αυτή του ίδιου του πλανήτη, που προσελκύει τα σώματα που υπάρχουν πάνω του στην επιφάνεια του, είναι μια από τις πιο γνωστές απομακρυσμένες δυνάμεις. Είναι επίσης η δύναμη που προκαλεί την περιστροφή των πλανητών γύρω από τα αστέρια. Είναι επίσης σημαντικό σε μεγέθη όπως το βάρος.
3.2. Ηλεκτρομαγνητική δύναμη
Παρόλο που προηγουμένως μιλήσαμε χωριστά από τις μαγνητικές και ηλεκτροστατικές δυνάμεις, η προοδευτική μελέτη των ιδιοτήτων αυτών των δυνάμεων έδειξε ότι είναι στην πραγματικότητα αλληλένδετες.
Πρόκειται για δύναμη μέσω του οποίου τα ηλεκτρικά σωματίδια έλκονται ή αποκρύπτονται από άλλα φορτισμένα σωματίδια είτε με το αντίθετο σύμβολο (δύναμη έλξης) είτε με το ίδιο (αποπροσανατολισμού). Όταν αυτές οι σχέσεις παράγονται σε κινούμενα σωματίδια, δημιουργούνται ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
3.3. Αδύναμη πυρηνική δύναμη
Ίσως μερικές από τις πιο δύσκολες δυνάμεις να καταλάβουν για εκείνους που δεν είναι έμπειροι στη φυσική είναι η πυρηνική δύναμη. Στην περίπτωση της αδύναμης πυρηνικής δύναμης, αντιμετωπίζουμε έναν τύπο δύναμης που επιτρέπει την αποσύνθεση των νετρονίων και τη ραδιενέργεια . Εκτός από τη δημιουργία δυνάμεων έλξης και απωλειών, το σωματίδιο μπορεί να αλλάξει.
3.4.Ισχυρή πυρηνική δύναμη
Από την φυσική των σωματιδίων, η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι αυτή που επιτρέπει δύο σωματίδια που πρέπει να αποκρούονται με ηλεκτρικό φορτίο να παραμένουν μαζί, κάτι που επιτρέπει την ύπαρξη πυρήνα πρωτονίων στα περισσότερα μόρια.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
- Hellingman (1992). "Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα επανεξετάστηκε." (2): σελ. 112-115.
- Hibbeler, R.C. (2010). Τεχνική Μηχανική, 12η έκδοση. Αίθουσα Pearson Prentice. σ. 222
- Newton, Isaac (1999). Οι αρχές της Μαθηματικής Αρχής της Φυσικής Φιλοσοφίας. Μπέρκλεϊ: Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας Τύπου.
