11 أمثلة على القوى الداخلية: رؤى شاملة


القوة الداخلية تقاوم تأثير القوة الخارجية على الجسم.

القوة الداخلية هي قوة اتصال مسؤولة عن الحفاظ على الجسم سليمًا عندما تعمل عليه الأحمال الناتجة عن قوة خارجية. يمكن أن يسبب تسارعًا في أجزاء مختلفة دون الإخلال بتوازنه لأنه يعمل من داخل الكائن.

لا القوة داخلية أو خارجية بطبيعتها ؛ كل هذا يتوقف على كيفية النظر في النظام والقوى المؤثرة عليه. في أي نظام به زوجان من ردود الفعل والفعل ، تسمى القوة المطبقة عادة القوة الداخلية. دعونا نناقش قائمة أمثلة القوى الداخلية أدناه لفهم الفيزياء التي تقف وراءها.

رجفة شجرة بسبب الرياح

عندما تهب الرياح على الشجرة ، فإنها تتأرجح.

تتأثر قوة الرياح هذه بعوامل خارجية ويمكن أن تهتز الشجرة بشكل مفرط في موضعها ، وبالتالي اقتلاعها من الأرض. من ناحية أخرى ، فإن القوة الداخلية هي القوة التي تساعد الشجرة على البقاء في مكانها وتمنعها من السقوط.

أمثلة من القوى الداخلية
أمثلة من القوى الداخلية: رجفة الشجرة. مصدر الصورة: يوهان إيوان o4تأثير الرياح على الأشجارCC BY-SA 3.0

ثني الميزان بسبب الضغط المطبق

يمكن أن يتسبب الوزن العضلي المطبق على حواف مقياس القياس في تمدده.

كمية كبيرة من كليهما توتر والضغط موجود في مقياس القياس. القوة الخارجية هي القوة العضلية المؤثرة على المقياس. هذه القوة كبيرة بما يكفي للانحناء ولكن لا تحطم المقياس. هذا لأنه مدعوم بقوة داخلية تمنعه ​​من الانهيار.

دفع الحافلة

يؤدي دفع الحافلة أثناء الجلوس داخلها ومن الخارج إلى حالتين مختلفتين.

دفع الحافلة أثناء الجلوس بداخلها لن يسبب أي شيء حركة فيه. في حين أن تجربتها خارجيًا بعد الخروج من الحافلة يمكن أن تجعلها تتحرك للأمام لأن الدفع الخارجي للركاب يُحدث قوة خارجية على الحافلة.

يقوم الركاب عند جلوسهم داخل الحافلة بعمل نظام تراكمي وبالتالي فإن أي قوة يتم تطبيقها خلال هذا الوقت لا تسبب أي حركة في السيارة. ومن ثم فهذه قوة داخلية موجودة داخل نظام تمنعه ​​من الحركة وتقاوم الحمل الذي تمارسه قوة خارجية.

عمل الربيع

عندما يتم تطبيق قوة على الزنبرك لتمديده ، يتحرك الزنبرك.

القوة المؤثرة على الزنبرك خارجية بينما القوة الداخلية تضغط الزنبرك لاستعادة شكله الأصلي. تتعارض القوة الداخلية تمامًا مع القوة الخارجية ، وهي تعارض الحركة وأي تغيير في الشكل.

أمثلة القوى الداخلية: عمل الربيع. مصدر الصورة: "سحب الينابيع"(سيسي بي-نك-ند شنومكس) بواسطة فولبين

دفع كرسي

يؤدي دفع الكرسي أثناء الجلوس عليه والوقوف على الأرض إلى ظهور سيناريوهين مختلفين يمكنهما تصنيف القوى الداخلية والخارجية على التوالي.

يتحرك الكرسي في اتجاه القوة المطبقة ، عندما يدفعه شخص وهو يقف بالقرب منه. وفي نفس الوقت لا يلاحظ أي حركة عند دفع الكرسي أثناء الجلوس عليه. كلا الموقفين يشهدان نفس القدر من القوة المطبقة في نفس الاتجاه. التمييز الوحيد هو في طريقة التقييم.

تتضمن الحالة الأولى تطبيق قوة خارجية وبالتالي يمكن رؤية الحركة في الكرسي. ومع ذلك ، في الحالة الثانية ، لا يتحرك الكرسي لأن الشخص الجالس فيه أصبح أحد مكونات النظام. نتيجة لذلك ، يشار إلى القوة المؤثرة هنا على أنها قوة داخلية.

ضغط الإسفنج

مثال آخر هو الضغط الذي يعمل على جسم إسفنجي من القوة الداخلية.

عندما يفرك الشخص يده على سطح الإسفنج ، يتغير شكل الإسفنج. لأن قوة الشخص تعمل داخل النظام ، فإن قوة الضغط هي قوة داخلية. تعارض قوة الضغط الداخلية هذه الحركة التي تساعد الإسفنج في استعادة شكله السابق.

أمثلة من القوى الداخلية: عصر الإسفنج ؛ مصدر الصورة: Dreamstime

التوتر في الشريط المطاطي

يسبب شد الشريط المطاطي توترًا فيه وهو قوة داخلية.

عندما يتم سحب أو شد شريط مطاطي ، يتم إنشاء قوة الشد. يتم استعادة الشكل الأصلي للكائن عند رفع قوة السحب. يُقال أن القوة داخلية لأن التفاعل يحدث داخل الكائن أو النظام. من ناحية أخرى ، فإن القوة الخارجية هي القوة المستخدمة لتمديد النطاق وتوليد الحركة لتغيير شكله.

اعصر المنشفة

تُستخدم قوة الالتواء لعصر قطعة قماش مبللة.

يتم لف المنشفة في اتجاهين متعاكسين من طرفيها لإخراج الماء منها. الالتواء هو القوة التي تلتوي أو تدور وتنشأ من داخل الجسم. ومن ثم فهي قوة داخلية.

أمثلة من القوى الداخلية: تعفير المنشفة ؛ مصدر الصورة: ماكسبيكسل

التصادم بين كرات الهوكي

دعونا نفكر في انزلاق اثنين من كرات الهوكي عبر أ سطح عديم الاحتكاك وتصطدم ببعضها البعض عند t = 0 ؛ لإبقاء المشكلة بسيطة بما يكفي للتقييم ، نتجاهل مقاومة الهواء.

هناك ثلاثة القوى الأساسية العمل على الأجسام - القوة التي تعمل بشكل عمودي على الجليد وقرص الهوكي ، والجاذبية ، والاحتكاك الذي يسببه الاصطدام بين كرات الصولجان. يأخذ نظامنا في الاعتبار الصولجان فقط لأن موضوعنا يشكل الحركة بين كرات الصولجان فقط.

ومن ثم فإن قوة الاحتكاك بين كرات الصولجان تعمل كقوة داخلية بسبب الحفاظ على الزخم قابل للتطبيق في هذه الحالة. عندما تبقى بقية تم تضمين الأرض في نظامناوالجاذبية والقوى الطبيعية تصبح قوى داخلية أيضًا.

حركيات العضلات والأوتار في جسم الإنسان

العضلات والأوتار هي الهياكل التي تنتج القوى التي تسبب تغير حالتنا الحركية.

يولد نشاط العضلات قوى داخلية تحفز حركات الأطراف ومكونات الجسم الأخرى. ومع ذلك ، من المستحيل تغيير حركة مركز ثقل جسم الإنسان دون وجود قوى خارجية. فقط عندما يتلامس جسم الإنسان مع شيء آخر يمكنه تغيير حركته.

يمكن استخدام أبحاث القوة الداخلية لتوصيف حركات مكونات الجسم المعينة وطبيعة الإصابات وأسبابها.

الزلازل والانفجارات البركانية

يتميز سطح الأرض ، حيث يعيش البشر ، بمجموعة لا حصر لها من الأشكال المورفولوجية.

تنتقل الخنادق الضيقة إلى أسفل سطح المحيط بينما تنحدر السهول الهائلة الهائلة إلى الجبال البحرية والتلال. في حين أن الأحزمة الجبلية إلى السلاسل البركانية ، وتتراوح المناطق الجبلية إلى الأراضي المنخفضة المسطحة على أطراف القارات. توليد الحرارة في باطن الأرض ، والتي تسبب قوى داخلية أو داخلية في الجيولوجيا.

القوى الداخلية مسؤولة عن جميع الحركات الرأسية والأفقية لقشرة الأرض وبعض الكوارث الشديدة مثل الزلازل والانفجارات البركانية.

أمثلة من القوى الداخلية: الانفجارات البركانية. مصدر الصورة: Darkimages08ثوران بركان مايون 4CC BY-SA 4.0

أسئلة يتكرّر طرحها

س: ما سبب القوى الداخلية؟

A: جزء واحد من كائن يعمل على أقسام أخرى منه يسبب قوى داخلية.

القوة الداخلية هي مجموعة من قوى الاتصال التي لا تسبب اضطرابًا في توازن الجسم. تلغي عناصر متجه القوة الداخلية وبالتالي لا تساهم في القوة النهائية المطبقة على الشيء.

س: هل القوى الداخلية متوازنة دائما؟

A: يشار إلى القوى الداخلية عادة بالقوى المحافظة لأنها لا تعدل الطاقة الميكانيكية الكلية للجسم ؛ ومن ثم فهي متوازنة دائمًا في حالة الأجسام الصلبة غير القابلة للتشوه.

س: ما هي الانواع الاربعة الاساسية للقوة الداخلية؟

أ: الأنواع الأربعة الأساسية للقوة الداخلية هي:

  • الضغط: يتم ضغط المادة تحت هذه القوة من طبيعة "الدفع".
  • التوتر: تنثني المادة تحت قوة الطبيعة "الشد".
  • الالتواء: تتعرض المادة لقوة الالتواء ، أي قوة الدوران.
  • الانحناء: تفقد المادة استقامتها وتثنيها.

ايشا تشاكرابورتي

لدي خلفية في هندسة الفضاء ، وأعمل حاليًا على تطبيق الروبوتات في صناعة الدفاع والفضاء. أنا متعلم مستمر وشغفي بالفنون الإبداعية يجعلني أميل نحو تصميم مفاهيم هندسية جديدة. مع استبدال الروبوتات بجميع الأعمال البشرية تقريبًا في المستقبل ، أود أن أقدم لقرائي الجوانب التأسيسية للموضوع بطريقة سهلة وغنية بالمعلومات. أود أيضًا أن أكون على اطلاع دائم بالتطورات في صناعة الطيران في وقت واحد. تواصل معي مع LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

آخر المقالات