כּוֹחַ

כּוֹחַ

מה זה כוח?

בפיזיקה, כוח הוא דחיפה או משיכה על עצם. כוח יכול לגרום לאובייקט להאיץ, להאט, להישאר במקום או לשנות צורה.

איך מודדים כוח

יחידת המידה לכוח היא הניוטון שבקיצורו 'N'. ניוטון אחד הוא הכוח הדרוש להאצת גרם מסה אחד בסנטימטר לשניה בריבוע. יחידות כוח אחרות כוללות את dyne ואת כוח הלירה.


דוגמאות לכוח
כוח, המסה ותאוצה

ניתן להבין כוח אם אתה יודע מה המסה והאצה של אובייקט. משוואה זו באה מחוק התנועה השני של ניוטון:

f = m * a
כאשר f = כוח, m = מסה, ו- a = תאוצה.
כוחות וקטורים

לכוח לא רק יש גודל (וזה מה שאנו מקבלים בניטונים כאשר אנו משתמשים במשוואה לעיל), אלא שיש לו גם כיוון. זה הופך את הכוח לווקטור. וקטורים מוצגים על ידי חץ המציין את כיוון הכוח ומספר המציין את הגודל. ראה את התמונות מימין כדי לראות כיצד החץ משמש להראות את כיוון הכוח.

כוחות בשיווי משקל

לפעמים יכולים להיות כוחות רבים הפועלים על אובייקט, אך האובייקט נשאר דומם. במקרה זה הכוחות נמצאים בשיווי משקל. סכום הכוחות, או הכוח הנקי, הוא אפס.

בתמונה למטה נראה אובייקט היושב על שולחן. האובייקט לא זז. הסיבה לכך היא שכוח הכובד שמושך את האובייקט למטה שווה ומנוגד לכוח השולחן שדוחף כלפי מעלה. הכוח נטו הוא אפס והכוחות נמצאים בשיווי משקל.

כוחות משולבים

כאשר כוחות מרובים פועלים על עצם, הכוח המתקבל הוא סכום הווקטורים של הכוחות הבודדים. לא ניכנס כאן למתמטיקה וקטורית מורכבת, אלא ניקח למשל משיכת מלחמה. שני הצדדים מושכים כל אחד. אם צד אחד מושך בכוח של 2 N לכיוון שמאל והצד השני מושך בכוח של 3 N בכיוון הנכון, אז הכוח שהתקבל הוא 1 N בכיוון הנכון.

סוגי כוחות

• חיכוך - חיכוך הוא כוח הנגרם כאשר אובייקט אחד מתחכך באחר. זה עובד בכיוון ההפוך של הכוח הראשי.
• כוח המשיכה - כוח המשיכה הוא כוח הנגרם על ידי גוף גדול, כמו כדור הארץ. כוח המשיכה מושך עצמים לכיוון כדור הארץ עם תאוצה של 'g' השווה ל -9.8 מ '/ ש'^שתיים.
• אלקטרומגנטית - כוח אלקטרומגנטי הוא כוח הקשור ל שדות חשמליים ומגנטיים .
• גרעיני - כוחות גרעיניים הם הכוחות המחזיקים אטומים וחלקיקיהם יחד.
• מתח - כוח משיכה המופעל על ידי חוט, כבל או שרשרת על עצם אחר.
• אלסטי - כוח אלסטי הוא כוח שמפעיל אובייקט שמנסה לחזור לאורכו הטבעי. זה מעוצב על ידי קפיץ שנמשך על ידי כוח חיצוני, אך נסוג לאחור תוך ניסיון לחזור לאורכו המקורי.

עובדות מעניינות על כוח

• עצם שמאיץ בתנועה מעגלית חווה כוח 'צנטריפטלי'.
• ארבעת הכוחות הבסיסיים הם כוח הכבידה, הכוח האלקטרומגנטי, הכוח הגרעיני החזק והכוח הגרעיני החלש.
• מומנט הוא סוג של כוח המודד שינויים במהירות הסיבוב של אובייקט. מומנט הוא מאפיין חשוב של מכוניות, במיוחד משאיות.
• גרירה היא כוח שמקטין את מהירות האובייקט. דחף הוא כוח המגביר את מהירות האובייקט.