المحتويات
ما هي وحدة قياس القوة؟ تعتمد جميع الأنشطة اليومية التي نقوم بها ، مثل القيادة وحمل الأمتعة وغير ذلك ، على القوة. تسبب القوة حركة الأجسام الثابتة ، أو تزيد من سرعة الأجسام المتحركة أو تغير اتجاهها ، لذلك من أجل تحريك جسم ثابت أو تغيير سرعة جسم متحرك ، نحتاج إلى التأثير عليه بقوة. سيتحدث الموقع فكرةي عن معنى وأنواع ووحدة قياس القوة من خلال المقال التالي.
المحتويات
ما هي القوة
القوة هي القدرة على التأثير على أي جسم من خلال تغيير في حالته الطبيعية أو اتجاهه (الوضع أو الحركة) ، ورياضياً هو معدل تغير الحركة فيما يتعلق بالوقت. هذا التغيير هو إما دفع أو سحب ، وعندما يتوقف التفاعل بينهما ، تتوقف القوة أيضًا. هذا يعني أن أي قوة لها كمية متجهة.
وكان أرخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد هو أول من عرف عن القوة ، ومع ذلك فقد طور إسحاق نيوتن مجموعة من المبادئ الرياضية في القرن السابع عشر. كانت القوة مفهومًا ما قبل نيوتن يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتشغيل الآلات البسيطة. قليل من المزايا الميكانيكية لهذه الآلات يجب أن تقوم بنفس الوظيفة باستخدام القوة. في ذلك الوقت ، كان أرخميدس قادرًا على تحليل العديد من خصائص هذه القوى والتعبير عنها من حيث الطفو على السوائل.[1]
ما هي وحدة قياس القوة؟
تعرف على اسم وحدة القوة نيوتن ؛ وذلك لأن العالم نيوتن هو من طور المبادئ الأساسية للعلاقة الرياضية لقياس القوة ، ويعتبر العالم نيوتن من أبرز العلماء الذين ساهموا في تطوير قوانين لتفسير مفاهيم القوى والحركة. خاصة وأن قوى الجاذبية طورت عدة قوانين تحمل اسمه.
أنواع القوى في الطبيعة
هناك أنواع عديدة من القوة ، لكنها في الواقع مقسمة إلى نوعين أساسيين: قوة الاتصال وقوة عدم الاتصال ؛ هنا يحتاج إلى اتصال مباشر بين جسمين حتى يحدث تأثير قوة الاتصال. . لا يلزم أن تكون قوة عدم الاتصال على اتصال. مثل قوة الجاذبية. تجدر الإشارة إلى أن أي قوة ميكانيكية ، مثل الاحتكاك ، تقع تحت قوة التلامس. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن مصدر جميع قوات الاحتكاك يُنسب إلى قوى عدم الاحتكاك. في حين أن جميع القوى الأساسية الأخرى التي تتحكم في الكون هي قوى غير متصلة:[2]
قوة الجاذبية
هذه القوة هي الأضعف المعروفة في الطبيعة لأنها لا تؤثر على تحديد الخواص الداخلية للمواد ، ولكنها من ناحية أخرى تتحكم في بقاء وتشكيل وتطور الأجسام في النظام الشمسي بطريقتها الخاصة. النجوم والمجرات والكون بأسره. بشكل عام ، كل الأجسام الموجودة على سطح الأرض لها وزن يتناسب مع كتلتها ، أو قوة جاذبية لأسفل.
قوة الاحتكاك
عندما يتحرك جسم معين على سطح ما ، فإن هذا السطح يبذل جهدًا ، يسمى الاحتكاك ، لمنع هذا الجسم من الحركة. ينقسم الاحتكاك الناتج إلى نوعين ، النوع المنزلق والنوع الآخر الاحتكاك الساكن ، وتعتمد قوة الاحتكاك على نوع وبنية السطحين المتصلين.
القوة الكهرومغناطيسية
هذه القوة ، التي تسمى قوة لورنتز ، تعمل بين الجسيمات المشحونة مثل الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة. يتكون من القوة الكهربائية والمغناطيسية ، وكان يُعتقد في الماضي أنهما قوتان منفصلتان ، لكن العلماء أدركوا لاحقًا أن القوتين هما مكونان لنفس القوة. هذه القوة مسؤولة عن العديد من الظواهر الشائعة. مثل الاحتكاك والمرونة والقوة العادية والقوة التي تربط المواد الصلبة بشكل معين.
قوة ضعيفة
تسمى هذه القوة أحيانًا قوة التفاعل النووي الضعيفة وهي مسؤولة بشكل أساسي عن فصل الجسيمات وهي مهمة في تفاعلات الاندماج النووي التي تغذي الشمس وتنتج الطاقة اللازمة لمعظم أشكال الحياة على الأرض. وتجدر الإشارة إلى أن هذه القوة تُستخدم في تأريخ العظام والخشب القديم والتحف الأخرى باستخدام الكربون 14.
قوة تطبيقية
إنها نوع من القوة التي تمارس على الأشياء عن طريق الدفع أو السحب ، ودائمًا ما تكون قوة يمارسها كائن أو كائن معين على كائن آخر ، كما هو الحال عندما يحرك شخص كرسيًا أو طاولة من مكان إلى آخر.
قوة نووية قوية
هذه القوة هي الأقوى بين القوى الأساسية الأربع ، على الرغم من أنها أصغر حجمًا. تحدث هذه القوة بين الجسيمات الأولية في النواة وتمارس تأثيرًا مستقلاً ومتساويًا بين كل بروتون والبروتون الآخر ، وبين النيوترون والنيوترون الآخر ، وبين البروتون والنيوترون.
اقرأ أيضًا: ما اسم القوة التي تقاوم الانزلاق بين سطحين؟
القوة في الفيزياء
يشرح مفهوم القوة في الفيزياء على أنها كمية مادية متجهة أساسية ، أي أنها تتحدد بالقدر العددي والاتجاه الذي تتحرك فيه. هناك معادلات رياضية فيزيائية يمكن بواسطتها حساب مقدار القوة للأشياء. القانون في الفيزياء ، يتم التعبير عن قانون القوة على النحو التالي: القوة = الكتلة × التسارع.
قوانين نيوتن للحركة
من بين الأشياء الأكثر شهرة التي اكتشفها نيوتن قوانين الحركة الثلاثة ، والتي أثبتت صحتها من خلال العديد من التجارب على مدى ثلاثة قرون. هذه القوانين هي أساس الميكانيكا الكلاسيكية. هذه القوانين هي:[3]
- قانون نيوتن الأول: ينص قانون نيوتن الأول على ما يلي: “يبقى الشيء الساكن في حالة سكون ، والجسم المتحرك يظل في حالة حركة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية”. لا يمكن أن يغير الكائن حالة حركته (مثل التوقف أو الحركة) أو يغير اتجاه حركته إلا إذا كانت هناك قوة (أو قوى ناتجة) تعمل عليه مما يتسبب في تغيير حالته.
- قانون نيوتن الثاني: ينص قانون نيوتن الثاني على أن: “القوة المؤثرة على جسم ما تساوي حاصل ضرب كتلته وتسارعه.” يمكن التعبير عن هذا القانون بالعلاقة الرياضية: القوة = الكتلة × التسارع. حيث القوة والتسارع كميتان متجهتان.
- قانون نيوتن الثالث: ينص قانون نيوتن الثالث على أنه “لكل فعل رد فعل له نفس المقدار والاتجاه المعاكس”. نفس القدر من القوة التي يبذلها الجسم الآخر عليها ، ولكن في الاتجاه المعاكس.
العلاقة بين القوة والطاقة
القوة هي المحرك الرئيسي للأجسام والعمليات في الكون ، وعندما تؤثر قوة ما على الجسم وتحركه تجاهه أو في اتجاه آخر ، فإن هذه القوة تعمل على ذلك الجسم ، وإذا لم يتحرك الجسم ، فلا يوجد عمل. . مكتمل. تتغير طاقة الجسم إيجابًا أو سلبًا حسب مقدار الشغل المبذول عليه ، لكن هذه الطاقة لا تختفي ، بل تتحول إلى شكل آخر. على سبيل المثال ، عندما ترفع شيئًا من الأرض ، فإنك تطبق عليه قوة تصاعدية ، وهذه القوة تعمل على الجسم بقدر الإزاحة التي تحرك الجسم. تتغير الطاقة الحركية للجسم حسب مقدار العمل الذي يقوم به ذلك الجسم.
بهذه المعلومات الكثيرة نصل إلى نهاية مقالنا حيث نتحدث عن وحدة قياس القوة. تحدثنا أيضًا عن أنواع القوى في الطبيعة ، ونتيجة لذلك تحدثنا عن قوانين نيوتن الثلاثة للحركة.