סגנון: הגדרה, נוסחאות ודוגמאות והסברים

נוסחת הכוח מתייחסת לחוק ניוטון, כלומר (1) חוק ניוטון 1 כאשר הכוח הכולל = 0, (2) חוק 2 של ניוטון, הכוח הכולל הפועל על אובייקט שווה למסה כפול התאוצה, ו- (3) 3 של ניוטון החוק הקובע כי כוח הפעולה הכולל שווה לתגובה.

מוכר קציצות דוחף את העגלה שלו כדי שהעגלה תוכל לרוץ. העגלה יכולה לרוץ מכיוון שיש אינטראקציה בין מוכר קציצות לעגלה בצורה של דחיפה.

ואז כשיש קונה, מוכר הקציצות מושך את העגלה. משיכת העגלה גורמת לעגלה לנוע לעבר הקונה. דחיפה ומשיכה זו סוג של כוח. לפרטים נוספים, עיין בתיאור חומר הסגנון הבא

נוסחאות הגדרה וסגנון

כוח הוא האינטראקציה הגורמת לאובייקט בעל מסה לחוות שינויים בתנועה, הן בצורת כיוון והן בבנייה גיאומטרית.

כלומר, הכוח יכול ליצור אובייקט ממנוחה לנוע, יכול לשנות כיוון, כך שהוא יכול לשנות את צורת האובייקט. שינוי כיוון זה הופך את כמות הכוח לרבות כמות הווקטור.

הכוח מסומן על ידי F ויש לו יחידות ניוטון (N). המילה ניוטון לקוחה משמו של סר אייזק ניוטון, מתמטיקאי ומדען דגול.

כוח הדחיפה והמשיכה של מוכר הקציצות מתרחש כאשר ידו של מוכר הקציצות נוגעת בעגלה. זה מסווג ככוח מגע. לכן, בהתבסס על מגע הסגנון מורכב מסגנון מגע וסגנון אדיש.

הכוח ללא מגע מאפשר לא לגעת בחפצים, אלא אינטראקציה הגורמת להם להתרחש עקב כוחות. לדוגמא, כוח המשיכה גורם לתפוחים ליפול מעצים, וכוחות מגנטיים מושכים ברזל למגנטיות.

סוגי סגנונות

כוח הוא לא רק דחיפה ומשכה. התפלגות הסוגים משתנה מאוד בהתאם לתהליך הכוח או האובייקט שהוא המתווך. סוגי הסגנונות הבאים:

• סגנון שרירים.

  כוח זה מתרחש באורגניזמים ביוטיים בעלי רקמת שריר. לדוגמא, תהליך עיכול המזון בקיבה מתרחש מכיוון שהשרירים במעיים מעכלים מזון עד שהוא חלק.

• כוח מגנטי.

  כוח זה מתרחש בחפצי מתכת כמו ברזל או פלדה כנגד מגנטים או בין קטבים מגנטיים שונים.

• חיכוך.

  כוח זה מתרחש כאשר עצמים נוגעים זה בזה. חיכוך יכול לגרום להאטה בתנועה.

  לדוגמא, כאשר בכביש מהיר מבולען וסלעי, מכוניות אינן יכולות לרוץ במהירות בגלל משטח הכביש המחוספס.

• סגנון מכונה.

  כוח המנוע נגרם על ידי ביצועי מנוע, למשל מנוע אופנוע גורם למנוע ללכת במהירות.

• כוח חשמלי.

  מטען חשמלי יכול להזיז חפץ, למשל במאוורר.

• כוח האביב.

  כוח הקפיץ נוצר על ידי אובייקט קפיץ. כוח זה מתרחש מכיוון שיש מתח ומתח על הקפיץ.

  לדוגמא, כאשר אנו יושבים על הספה אנו מרגישים לעיתים קרובות כוח של דחיפה קשה מכיוון שהספה בפנים מורכבת ממבנה קפיצי.

• כוח משיכה.

  הכוח שנוצר על ידי כדור הארץ המושך מסה. לדוגמא, פרי נופל מעץ.

חוקי תיאור הסגנון

חוק ניוטון אני

לכוח יש שלושה חוקים קלאסיים הנקראים חוקי ניוטון. חוק זה סיכם על ידי אייזק ניוטון בשנתPhilosophiæ Naturalis Principia Mathematica, פורסם ב -5 ביולי 1687.

בחוק ניוטון 1 מוסבר כי:

כל אובייקט ישמור על מצב מנוחה או ינוע במישור מסודר, אלא אם כן יש כוח שפועל לשנותו.

או באופן מתמטי ניתן לכתוב אותו עם משוואות.

כלומר, אובייקט במנוחה יישאר במנוחה אלא אם כן פועל עליו כוח שאיננו אפס. ואז האובייקט נע, ולא משנה את מהירותו אלא אם כן פועל עליו כוח שאינו אפס כתוצאה מכך.

חוק ניוטון השני

בחוק השני של ניוטון מוסבר כי:

אובייקט עם מסה M החווה כוח F כתוצאה מכך יחווה תאוצה a באותו כיוון כמו כיוון הכוח, וגודלו פרופורציונלי באופן ישיר ל- F ויחס הפוך ל- M.

או באופן מתמטי ניתן לכתוב זאת באמצעות המשוואה הבאה.

כתוצאה מכך, על פי נוסחת החוק של ניוטון השני להלן, יחידת הכוח היא ק"ג m / s2.

חוק ניוטון III

החוק השלישי של ניוטון מכיל את הדברים הבאים.

לכל פעולה תמיד יש תגובה שווה והפוכה או שהכוח של שני עצמים זה על זה תמיד שווה ובכיוון ההפוך.

ובאופן מתמטי ניתן לכתוב:

דוגמה בחיים האמיתיים היא כאשר אנו פועלים לדחיפת קיר, אך הקיר אינו זז. מכיוון שהקיר נותן את כוח התגובה ההפוך נגדנו באותו גודל.

דוגמא לבעיה באמצעות נוסחאות סגנון

שאלות ודיון 1

קופסה עם מסה מונחת על משטח חלק וחלק. ואז, ילד רוצה לדחוף אותו בכוח של 10 N. עם זאת, ילד אחר דוחף את התיבה בכיוון ההפוך. כתוצאה מכך, התיבה הופכת ללא תנועה. מצב זה מודגם בתרשים הבא. יתר על כן, כמה כוח נותן על ידי הילד השני?

ההתיישבות

ידוע:

F₁ = 10 N (חיובי)

F₂ =? N (הפוך, שלילי)

אובייקט נהיה נייח, כלומר אובייקט במנוחה יישאר במנוחה אלא אם כן פועל עליו כוח כתוצאה שאינו אפס. ניתן לומר כי הכוח המתקבל המתרחש הוא אפס מתרחש בחוק ניוטון 1.

שימו לב לחישובים שלהלן. כדי שנקבל F₂ = -10, שלילי פירושו הכוח ההפוך.

שאלות ודיון 2

שקול את האיור הבא של הכוח שנוצר!

אם משטח קומת הקרקע של התיבה חלקלק, איזה כוח זה יהיה על ילד 2?

ההתיישבות

ידוע

F₁ = 10 N (חיובי)

a = 2 m / s2

m = 100 ק"ג

F₂ =? N (חד כיווני, חיובי)

האירוע לעיל מתייחס לחוק ניוטון השני כך ש ..

שאלות ודיון 3

שוטר רוצה לפרוץ דלת עץ כדי להציל תינוק שנלכד. כאשר דוחפים את הדלת, כוח הפעולה שמפעילה המשטרה הוא 100 נ '. מה כוח התגובה של הדלת כלפי המשטרה?

ההתיישבות:

על פי חוק ניוטון השלישי, הדלת תתנגד לאותה תגובה, שהיא 100 נ '.

שאלות ודיון 4

צעיר מעביר מכונה עם מסה של 25 ק"ג. הוא מושך את המנוע בכוח של 50 נ. איזו תאוצה מיוצרת?

ההתיישבות

m = 25 ק"ג

F₁ = 50 נ '

שאלות ודיון 5

קבע את משוואת הכוח המתקבלת הפועלת באיור הבא.

ההתיישבות:

סגנון ו₁ ו- F₂ באותו כיוון, ומול F₃. אם אנו מניחים שהכיוון שמאלה חיובי (הפוך פירושו שלילי) וניתן לנסח את הכוח שהתקבל:

F₃ - פ₁ - פ₂= F₃ - (F₁ + F₂ )

לפיכך, על פי חוק ניוטון 2, הוא גובש

F₃ - (F₁ + F₂ ) = m.a