gewalt

Physisch

2022

Wir erklären, was eine Kraft für die Physik ist, ihre Eigenschaften und ihre Typen gemäß jeder Theorie. Auch wie es gemessen wird und verschiedene Beispiele.

Damit eine Bewegung startet oder stoppt, ist eine Kraft erforderlich.

Was ist eine Kraft?

Technisch gesehen ist eine Kraft eine Größe, die die Größe von verändern kannBewegung oder die gegebene Form eines Körpers oder a Partikel. Es sollte nicht mit den Konzepten der Anstrengung verwechselt werden oderEnergie.

Üblicherweise wird der Begriff der Kraft in Bezug auf die Mechanik klassisch gegründet von der Isaac Newton-Prinzipien (1642-1727), bekannt als die Gesetze der Bewegung und veröffentlicht 1687 in ihrem Principia Mathematica.

Nach der klassischen Mechanik ist die Kraft, die auf einen Körper einwirkt, für Änderungen seines Bewegungszustandes verantwortlich, wie etwa seiner geradlinigen Bahn und seiner Verschiebung Uniform, und zum Drucken a Beschleunigung (oder Verlangsamung). Außerdem erzeugt jede auf einen Körper wirkende Kraft eine identische Kraft, jedoch in die entgegengesetzte Richtung.

Normalerweise sprechen wir in unserem täglichen Leben von Gewalt, ohne dieses Wort unbedingt als körperlich. Kraft wird von der Physik untersucht und demnach werden vier grundlegende Kräfte auf der Ebene erkanntQuanten: die Gravitationskraft, die elektromagnetische Kraft, die starke Kernkraft und die schwache Kernkraft.

Im Gegensatz dazu gibt es in der Newtonschen (oder klassischen) Mechanik viele andere identifizierbare Kräfte, wie Reibungskraft,Erdanziehungskraft, Zentripetalkraft usw.

Kraftcharakteristik

Eine Kraft kann man sich als eine physikalische Einheit vorstellen, die die Intensität der Wechselwirkungen zwischen Objekten beschreibt, die eng mit derEnergie.

Für die klassische Mechanik setzt sich jede Kraft aus einem Betrag und a die Anschrift, wodurch es mit a . bezeichnet wirdVektor. Dies bedeutet, dass es sich um eine Vektorgröße und nicht um eine skalare Größe handelt.

Kraftarten

Laut Einstein verbiegen massereiche Objekte die Raumzeit.

Es gibt verschiedene Arten von Kräften, abhängig von ihrer Art und ihrem Schwerpunkt:

Nach der Newtonschen Mechanik:

  • Stärke vonReibung. Es ist die Kraft, die der Bewegungsänderung der Körper entgegenwirkt und a Ausdauer den Ruhe- oder Bewegungszustand aufzugeben, wie wir ihn wahrnehmen können, wenn wir beginnen, einen schweren Gegenstand beim Schieben zu gehen.
  • Erdanziehungskraft. Es ist die Kraft, die von der ausgeübt wird Masse von Körpern auf nahegelegenen Objekten und ziehen sie aufeinander zu. Diese Kraft macht sich bemerkbar, wenn alle oder einige der interagierenden Objekte sehr massiv sind. Das Beispiel schlechthin ist das Planet Erde und die Gegenstände undWesen dass wir auf seiner Oberfläche leben; Zwischen ihnen besteht eine gravitative Anziehungskraft.
  • Elektromagnetische Kraft Es ist die anziehende und abstoßende Kraft, die durch die Wechselwirkung elektromagnetischer Felder erzeugt wird.

Sie können auch darüber sprechen:

  • Kontaktkraft. Es ist die Kraft, die durch direkten physischen Kontakt zwischen einem Körper und einem anderen ausgeübt wird.
  • Kraft auf Distanz. Es ist die Kraft, die ohne physischen Kontakt zwischen den Körpern ausgeübt werden kann.

Nach der relativistischen oder Einsteinschen Mechanik:

  • Erdanziehungskraft. Es ist die Kraft, die zu existieren scheint, wenn massive Objekte die PlatzWetter um sie herum, wodurch kleinere Objekte gezwungen werden, ihre Flugbahn zu ändern und sich ihnen zu nähern.
  • Elektromagnetische Kraft Es ist die Kraft, die elektromagnetische Felder auf die geladenen Teilchen des ausüben Angelegenheit, dem Ausdruck der Lorenzkraft folgend.

Nach der Quantenmechanik:

  • Erdanziehungskraft. Es ist die Kraft, die von einer Masse auf die andere ausgeübt wird, da sie eine schwache Kraft ist, nur in eine Richtung (attraktiv), aber über weite Strecken wirksam.
  • Gewaltelektromagnetisch. Es ist die Kraft, die auf elektrisch geladene Teilchen und die von ihnen erzeugten elektromagnetischen Felder einwirkt und die molekulare Bindung ermöglicht. Es ist stärker als die Schwerkraft und hat zwei Sinne (Anziehung-Abstoßung).
  • Starke Nuklearkraft. Es ist die Kraft, die die Kerne der Atome stabil, zusammenhaltenNeutronen JaProtonen. Es ist intensiver als elektromagnetisch, hat aber eine viel geringere Reichweite.
  • Schwache Atomkraft. Es ist die Kraft, die für den radioaktiven Zerfall verantwortlich ist und in der Lage ist, Veränderungen in der subatomaren Materie mit einer noch geringeren Reichweite als starke Kernkräfte durchzuführen.

Krafteinheiten

Gemäß Internationales System, Kraft wird in Einheiten namens Newton (N) gemessen, zu Ehren des großen britischen Physikers. Diese Einheiten entsprechen 100.000 Dyn und verstehen sich als die Kraft, die während einer Sekunde auf a . aufgebracht wird Masse eines Kilogramms, so dass er die Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde erreicht. Das ist das:

1 N = (1kg x 1m) / 1 s2

Es gibt andere Einheiten für andere metrische Systeme, die in Newton äquivalent sind zu:

  • 1 Kilogramm-Kraft oder Kilopond entspricht 9,81 N
  • 1 Pfund-Kraft entspricht 4.448222 N

Wie wird Kraft gemessen?

Heute gibt es verschiedene Modelle von Dynamometern, sogar mit Digitalanzeige.

Das Dynamometer ist das ideale Gerät zur Kraftmessung. Es wird auch verwendet, um die zu berechnen Gewicht der Objekte. Es wurde von Isaac Newton selbst erfunden, indem er die Dehnung einer Feder und die Hookesches Elastizitätsgesetz, ähnlich einer Federwaage.

Moderne Versionen des Dynamometers folgen dem gleichen Prinzip und haben an den Enden ihres zylindrischen Körpers Haken oder Ringe, in denen sich eine Feder oder Spirale befindet, die als Feder wirkt. An einem seiner Enden das Messung Kraft (in einigen Fällen kann es sogar auf einer digitalen Anzeige erscheinen).

Beispiele für Stärke

Um uns herum gibt es ständig Beispiele für Stärke. Indem wir unsere Muskelkraft auf ein Objekt ausüben, um es anzuheben, besiegen wir die Schwerkraft. Wenn wir wie einen Kühlschrank einen massiven Körper mit der Schulter schieben, müssen wir nicht nur die Schwere, sondern auch die Reibungskraft, die der Bewegung entgegenwirkt.

Das gleiche passiert, wenn wir einen Kühlschrankmagneten kleben, da die Kraftmagnetisch Es hält es an Ort und Stelle, aber wenn wir es durch denselben Pol näher an einen anderen Magneten bringen, bemerken wir stattdessen eine leichte Abstoßungskraft, die ein weiteres Merkmal derselben Magnetkraft ist.

Kraft und Bewegung

Kraft und Bewegung sind stark miteinander verbunden. Erstens, weil Kraft das ist, was in der Lage ist, eine Bewegung zu starten, zu stoppen oder zu modifizieren.

Wenn beispielsweise ein Baseball gegen den Schläger prallt, wird die Kraft des Schlagmanns auf den zweiten gedruckt, um seine Flugbahn abzulenken (die gleiche Kraft, die ihm ursprünglich die Kraft des Pitchers gegeben hat, da der Ball normalerweise ruht) und auf das Feld zu werfen.

Immer wenn eine Kraft auf einen Körper einwirkt die Anschrift bei der Verschiebung wird von dieser Kraft Arbeit verrichtet. Die für diese Bewegung erforderliche Arbeit ist gleich der Energie, die für die Bewegung des Körpers erforderlich ist. Je nach Kraftart und Bewegungsart stehen verschiedene mathematische Formeln zur Verfügung, um diese zu berechnen.

Schwerkraft

Die Schwerkraft kann vorübergehend durch andere Kräfte überwunden werden.

Die Schwerkraft ist die Anziehungskraft, die Massen auf die sie umgebende Materie ausüben, mit einer Intensität proportional zu ihrer Masse und umgekehrt proportional zum Abstand, der sie trennt.

Tatsächlich ist dieSonne es zieht unseren Planeten aus der Ferne an, mit der gleichen Kraft, mit der es uns anzieht, die wir auf seiner Oberfläche leben. Die Schwerkraft kann wie beim Springen vorübergehend überwunden werden, aber wir werden ihr irgendwann erliegen. Alles was frei nach oben geht, muss auch wieder runter.

Intermolekularen Kräfte

Sie sind diejenigen, die haltenMoleküle zusammen, bilden Strukturen komplexer und massereicher, abhängig von der Natur des Atome beteiligt. Deshalb werden sie auch als intermolekulare Bindungen oder Atombindungen bezeichnet. Diese Kräfte können von zweierlei Art sein:Van-der-Waals-Kräfte oder die Wasserstoffbrücken.

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