مثال على قوة المجهود: البصيرة التفصيلية والحقائق


كل كائن أو كيان يمارس قوة اتصال أو عدم اتصال على كائن أو كيان آخر. هناك فئتان متميزتان من القوى ؛ قوات الاتصال وقوات عدم الاحتكاك. هنا بعض أمثلة القوة من كلا النوعين أدناه ؛  

القوات اتصال  

قوى عدم الاحتكاك

القوات اتصال

قوى الاحتكاك

تتولد قوة الاحتكاك عن طريق تفاعلات الجسم مع السطح عندما يتحرك أو يحاول التحرك بالنسبة إليه. تنقسم قوى الاحتكاك إلى نوعين: الاحتكاك المتداول والاحتكاك الثابت. عادة ما تعارض قوة الاحتكاك حركة عنصر ما ؛ ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال دائمًا. عندما ينزلق كتاب على وجه مكتب ، فإن الأثاث يخلق احتكاكًا في الاتجاه المعاكس لحركة الكتاب. ينتج الاحتكاك عن قرب سطحين ، مما يخلق تفاعلات جذابة بين الجزيئات من أسطح متميزة.

نتيجة لذلك ، يتم تحديد الاحتكاك من خلال طبيعة السطحين ومدى إحكامهما معًا. يمكن استخدام المعادلة أدناه لتحديد أكبر قدر من قوة الاحتكاك التي يمكن للمادة أن تمارسها على الجسم:

Fالاحتكاك= μ. Fمعيار

قوة التوتر

يتم نقل قوة الشد عبر الخيط أو الحبل أو الكابل أو السلك أو أي جهاز آخر مشابه عن طريق سحبه بإحكام من كلا الطرفين. حقيقة أن قوة التوتر يمكنها فقط السحب ، وليس الدفع لا تحدث أي فرق. عادة ما نفترض أن التوتر في الكابل ثابت على طول السلك. 

قوى طبيعية

إنها قوة تحدث عندما يتلامس سطحان مع بعضهما البعض أو أنها القوة الداعمة المطبقة على جسم يتلامس مع جسم ثابت آخر. إنه يعمل دائمًا خارج السطح أو عموديًا على السطح. إنه مشتق من الإزاحة الصغيرة للجزيئات التي تحاكي نظام الربيع.

 القوة الطبيعية هي القوة الداعمة المؤثرة على جسم ثابت وملامس لجسم آخر. فمثلا؛ عندما يوضع الكتاب على مادة ما ، فإن هذا السطح يطبق قوة تصاعدية على الكتاب من أجل الحفاظ على كتلته. عندما يميل الشخص إلى الحائط ، يسحب الجدار أفقيًا على الشخص. تُبذل أحيانًا قوة عادية أفقيًا بين جسمين على اتصال مع أحدهما الآخر. 

قوى مقاومة الهواء

قوة مقاومة الهواء هي القوة التي تعمل في الاتجاه المعاكس للحركة عبر الغاز. إنه ناتج عن سلسلة من التفاعلات مع جزيئات الهواء. يرتفع بخطى ثابتة مع معدل التغير في سرعة الغاز. كما أنه يكبر عندما تصبح المنطقة المتعامدة مع الحركة أكبر. تُلاحظ على نطاق واسع قدرة ممانعة الهواء على إعاقة حركة الجسم.

يتم إهمال هذه القوة أحيانًا بسبب حجمها الضئيل (بسبب هذه الحقيقة من الصعب رياضياً التنبؤ بقيمتها). يكون مرئيًا بشكل خاص في العناصر التي تتحرك بسرعات كبيرة (على سبيل المثال ، لاعب القفز بالمظلات أو المتزلج على المنحدرات) أو التي تحتوي على مساحات سطحية هائلة (على سبيل المثال ، لاعب القفز بالمظلات أو المتزلج على المنحدرات). 

القوى التطبيقية

القوة المطبقة هي القوة التي يطبقها شخص أو كائن آخر على كيان أو أنها قوة بسبب حركة كتلة العضلات. القوة العضلية هي اسم آخر لها .. عندما يقوم شخص بدفع مكتب عبر الغرفة ، يتعرض المكتب لقوة مطبقة. القوة المطبقة هي القوة التي يبذلها الشخص على المكتب.

قوة الربيع

تُعرف القوة الناتجة عن زنبرك مضغوط أو ممتد على أي عنصر متصل به باسم قوة الزنبرك. يوفر خلع الجزيئات قوة زنبركية. إنه يتعارض باستمرار مع إزاحة الربيع. يعمل الضغط دائمًا على عنصر يضغط أو يطيل الزنبرك ، ويعيد العنصر إلى حالة الراحة أو التوازن. يرتبط حجم القوة بدقة بدرجة التمدد أو الانضغاط لمعظم الينابيع (خاصة تلك التي يُزعم أنها تلبي "قانون هوك"). 

قوى عدم الاحتكاك

قوة الجاذبية

القوة الناتجة عن العمل على مسافة هي قوة الجاذبية. على الرغم من أن الشمس والكواكب الأخرى مفصولة بمسافة كبيرة ، فإن الشمس والكواكب تمارس سحبًا على بعضها البعض. هذا التفاعل بين الشمس والكواكب الأخرى هو أيضًا مثال على إنتاج القوة من بعيد.

حتى عندما نتحرك وتترك أقدامنا سطح الأرض ولم تعد على اتصال به ، توجد قوة جاذبية بين أقدامنا والأرض. حسب التعريف هو وزن الكيان. تخضع جميع الكيانات على الأرض لسحب جاذبية يتم توجيهه "نحو الأسفل" نحو قلب الأرض. على الأرض ، تكون قوة الجاذبية دائمًا مساوية لوزن الجسم.

القوة الكهرومغناطيسية

القوة الكهرومغناطيسية هي المسؤولة عن ارتباط الذرات وشكل المواد. وهي مكونة من ملامسات كهربائية ومغناطيسية أساسية. تعمل القوى الكهربائية على مسافة ما. تتعرض البروتونات داخل النواة والإلكترونات خارج النواة لقوة جذب بعد فرق مسافة ضئيل. من ناحية أخرى ، فإن القوى المغناطيسية هي قوى تعمل على مسافة. على الرغم من أنهما يفصل بينهما بضعة ملليمترات فقط ، إلا أن مغناطيسين قد يمارسان سحبًا مغناطيسيًا على بعضهما البعض.

قوة نووية ضعيفة

أسباب القوة النووية الحساسة مؤكد الاضمحلال الإشعاعي الإجراءات والتفاعلات المؤكدة مع الجسيمات الأساسية القصوى المختلفة.  

قوة نووية قوية

يعمل الضغط القوي على تشغيل الجسيمات الأساسية المختلفة وهو مسؤول عن ربط النواة معًا.

الفرق بين أمثلة القوة المبذولة

دعونا نكتشف الفرق بين قوة الاتصال وقوة عدم الاتصال وسبب ممارسة القوى المختلفة. إذا كان هناك جسمان متفاعلان يمارسان القوة على بعضهما البعض لهما لمسة جسدية أم لا ، فإنه يميز نوعين من القوى عن بعضهما البعض.

القوات اتصال: عندما يكون جسمان متفاعلان على اتصال جسدي مع بعضهما البعض ، تحدث قوى الاتصال. "قوى الاحتكاك ، قوى التوتر ، القوى العادية ، قوى المقاومة الجوية ، و القوى المطبقة كلها أمثلة على الاتصال القوات"

قوى عدم الاتصال: يتم اختبار هذا النوع من القوة عندما لا يتشابك جسمان جسديًا مع بعضهما البعض ولكن لا يزال بإمكانهما فرض دفع أو سحب بغض النظر عن انفصالهما الجسديقوة الجاذبية، القوة الكهرومغناطيسية ضعيفة قوة نووية ، قوة نووية قوية هي مثال على قوى عدم الاتصال.

كيف تنشأ القوات؟ 

بسبب تفاعل شيئين

القوة هي دفع أو سحب وتحدث نتيجة تفاعل كائنين. يمكن أن يكون هذا التفاعل ملامسًا جسديًا أو بدون لمس جسدي. على أساس هذا التفاعل ، يتم وضع القوى في فئتين مختلفتين

كيف تجد القوة؟ 

يمكن حساب القوة من خلال قانون نيوتن الثاني للحركة وهو F = ma  

تستخدم التقنية الديناميكية لقياس القوة زنبركًا ممتدًا لتطبيق التسارع على جسم نموذجي. على الرغم من أنه مفيد في تحديد الأشياء ، إلا أنه ليس بالضرورة الطريقة الأكثر عملية لتحديد القوى. (من الصعب تحديد مقدار التسارع.) هناك طريقة أخرى لتقييم القوى وهي قياس التغير في شكل أو حجم الجسم (مثل الزنبرك) الذي تمارس عليه القوة عندما لا يتحرك الجسم.

الأسلوب الثابت لقياس القوة هو ما يطلق عليه. يعتمد النهج الثابت على الفكرة عندما يواجه الجسم تسارعًا صفريًا نتيجة لتعدد القوى ، يجب أيضًا أن يكون مجموع المتجهات لجميع القوى العاملة عليه صفرًا. هذا ، في الواقع ، هو مجرد قانون الحركة الثاني. تؤدي قوة واحدة تمارس على الجسم إلى تسارعه ؛ يمكن تقليل هذه العجلة إلى الصفر عن طريق تطبيق قوة متساوية الحجم ولكن في الاتجاه المعاكس على الجسم. 

هل هناك قوى في كل مكان حولنا؟  

نعم ، هناك قوى في كل مكان حولنا.  

للرفع ، واللف ، والتحرك ، والفتح ، والإغلاق ، والدفع ، والسحب ، وما إلى ذلك ، القوى المطلوبة. عندما تقذف كرة ، فإنك تبذل جهدًا لدفعها في الهواء. يمكن أن يتأثر عنصر بالعديد من القوى في نفس الوقت.

ضع في اعتبارك عدد القوى المختلفة التي ستحتاجها لركوب دراجتك. تضغط قدمك على الدواسات ، وتشد يديك وتضغط على مقودك ، وتحافظ عضلات جسمك على اتزانك. الإطارات تحتك بالرصيف ، ما يجبرهم على العودة. واو ، هذه مجموعة كبيرة من القوى!

يتم تحديد القوة من خلال قوتها واتجاهها


قوة القوة واتجاهها كلاهما ضروريان

يستخدم لاعبو كرة القدم مقدارًا محددًا من القوة لدفع الكرة في اتجاه معين عندما يركلون الكرة إلى لاعب آخر. القوات لديها قوة واتجاه في جميع الأوقات. يمكن أن تكون القوى ضعيفة ، كما هو موضح في الفيديو عندما يضرب زوي كرة الجولف بشكل ضعيف. يمكن أن تكون القوة أيضًا قوية ، مثلما حدث عندما سدد إيزي الكرة في الأرض. القوى ، مثل الناس ، لديها شعور بالاتجاه. يجب أن ينظر علماء الصواريخ بعناية في اتجاه إطلاق الصاروخ. إذا تم ارتكاب خطأ حسابي بسيط ، فسيتم التخلص من مسار الصاروخ وستفشل المهمة.

الأسئلة المتداولة | الأسئلة الشائعة

س: هل يمكن للقوى غير المتوازنة أن تغير حركة الجسم؟

تتسبب القوى غير المتوازنة في تغير حركة الجسم.

توجد هناك طريقتين لانجاز هذا. سيتحرك الجسم إذا كان في حالة راحة ويتم دفعه أو سحبه بقوة غير متساوية. يمكن للقوى غير المتوازنة يتسبب أيضًا في قيام عنصر متحرك بتغيير سرعته أو اتجاهه. 

بعد خسارة شد وجذب ، يسقط الرجل. لعبة شد الحبل هي طريقة ممتازة لإظهار قوة غير متوازنة. سيتم الفوز باللعبة إذا بذل المشاركون على أحد جانبي الحبل قوة أكبر من الآخر. مثال جيد آخر هو لعبة شد الحبل بينك وبين كلبك. عندما تترك اللعبة بينما يقوم الكلب بجذبها ، فإن الكلب سوف يتراجع إلى الوراء بسبب قوة غير متساوية. 

Q. القوة المتوازنة لا تسبب تحول في الحركة

القوى المتوازنة قوتان لهما نفس القوة ولكنهما يعملان في اتجاهات مختلفة.

رجل وسيدة يشدّان حبلًا. لعبة شد الحبل مثال ممتاز مرة أخرى. تكون القوى متوازنة إذا كان الأشخاص على كل جانب من الحبل يسحبون بقوة متساوية ولكن في اتجاهات متعارضة. نتيجة لذلك ، لا توجد حركة. القوى المتوازنة يمكن أن تلغي بعضها البعض. لا يتحرك العنصر عندما تكون هناك قوة متوازنة. 

 

SAKSHI كم

أنا ساكشي شارما ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء التطبيقية. أحب الاستكشاف في مجالات مختلفة وكتابة المقالات هي واحدة منها. في مقالاتي ، أحاول تقديم الفيزياء بأكثر الطرق فهمًا للقراء.

آخر المقالات

الرابط هل المضخة الحرارية غاز أم كهربائي؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

هل المضخة الحرارية غازية أم كهربائية؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

المضخة الحرارية هي آلة تنقل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. دعونا نناقش ما إذا كانت المضخة الحرارية تعمل بالغاز أو الكهرباء. يتم توليد المضخة الحرارية بالكهرباء. إلى عن على...