Formülü zorla. Güç - formülü (fizik)
"Güç" kelimesi onu veren çok kapsamlıNet bir kavram pratik olarak imkansız bir görevdir. Kasların gücünden zihnin gücüne kadar çeşitlilik, içine gömülmüş olan bütün kavramları kapsamaz. Fiziksel miktar olarak düşünülen kuvvet açıkça tanımlanmış bir anlam ve tanıma sahiptir. Kuvvet formülü matematiksel bir model tanımlar: kuvvetin temel parametrelere bağımlılığı.
Kuvvet araştırmasının tarihi, bağımlılığa ilişkin parametrelere ve deneysel kanıtlara bağımlılığın belirlenmesini içerir.
Fizikte kuvvet
Güç, cisimlerin etkileşiminin bir ölçüsüdür. Birbiri üzerindeki vücutların karşılıklı hareketi, hızdaki değişim veya bedenlerin deformasyonu ile ilişkili süreçleri tamamen tanımlar.
1 newton kuvvet için kuvvet kabul edilir, 1 kg kütleye sahip bir cisim 1 saniyeliğine 1 m hızla değiştirir.
Bir vektör miktarı olarak zorlamak şu şekilde belirlenir:
- eylemin yönü;
- uygulama noktası;
- modül, mutlak değer.
Etkileşimi açıklarken, bu parametreleri belirtmelisiniz.
Doğal etkileşimlerin türleri: yerçekimi, elektromanyetik, güçlü, zayıf. Yerçekimi kuvvetleri (çeşitliliği - yerçekimi ile evrensel çekim kuvveti), kütleye sahip herhangi bir cismi çevreleyen yerçekimi alanlarının etkisine bağlı olarak mevcuttur. Gravite alanlarının araştırılması şu ana kadar tamamlanmamıştır. Alanın kaynağını bulmak henüz mümkün değildir.
Daha fazla sayıda kuvvet, maddenin içerdiği atomların elektromanyetik etkileşiminden kaynaklanır.
Basınç kuvveti
Vücut Dünya ile etkileşime girdiğinde,yüzeyde basınç. Formül formülü olan basınç kuvveti: P = mg, vücut kütlesi (m) tarafından belirlenir. Serbest düşüşün (g) hızlanması, dünyanın farklı enlemlerinde farklı değerlere sahiptir.
Dikey basınç kuvveti, modülde eşittir ve destekte ortaya çıkan elastik kuvvete zıttır. Kuvvet formülü, vücudun hareketine bağlı olarak değişir.
Vücut ağırlığında değişim
Etkileşim nedeniyle vücudun destek üzerindeki etkisiDünya ile genellikle vücudun ağırlığı denir. İlginç bir şekilde, vücut ağırlığı miktarı, dikey yönde hareketin hızlandırılmasına bağlıdır. İvme yönünün serbest düşüşün hızlanmasının tersine olduğu durumda, ağırlıkta bir artış gözlemlenir. Vücudun hızlanması serbest düşüş yönüne denk geliyorsa, o zaman vücut ağırlığı azalır. Örneğin, tırmanma asansöründe iken, tırmanışın başında bir kişi bir süre kilo almayı hisseder. Kitlesinin değiştiğini söylemek gerekli değil. Aynı zamanda "vücut ağırlığı" ve "kitle" kavramlarını paylaşıyoruz.
Esneklik gücü
Vücudun şekli (onun deformasyonu) değiştiğinde,Bedeni orijinal haline döndürmeyi amaçlayan bir güç var. Bu kuvvete "elastikiyetin gücü" adı verildi. Vücudun içerdiği parçacıkların elektriksel etkileşimi nedeniyle ortaya çıkar.
En basit deformasyonu düşünün: germe ve sıkıştırma. Germe, vücutların lineer boyutlarında bir artışla birlikte görülür ve kompresyona bir azalma eşlik eder. Bu süreçleri karakterize eden büyüklük, bedenin uzaması olarak adlandırılır. "X" ile belirtin. Elastik kuvvet formülü direkt olarak uzama ile ilgilidir. Deformasyona uğrayan her vücut kendi geometrik ve fiziksel parametrelerine sahiptir. Elastik deformasyon direncinin, gövdenin özellikleri ve yapıldığı malzemeye bağlılığı, esneklik katsayısı ile belirlenir, ona sertlik (k) diyelim.
Elastik etkileşimin matematiksel modeli Hooke yasası tarafından açıklanmaktadır.
Vücudun deformasyonundan kaynaklanan kuvvet, vücudun tek tek parçalarının yer değiştirmesine karşı, uzama ile doğru orantılıdır:
- Fy = -kx (vektör gösterimde).
"-" işareti deformasyon ve kuvvet yönünün tersini gösterir.
Skaler formda, olumsuz bir işaret yoktur. Formülü aşağıdaki formu olan elastik kuvvet: Fy = kx, sadece elastik deformasyonlar için kullanılır.
Bir manyetik alanın bir akımla etkileşimi
Bir manyetik alanın doğru akım üzerindeki etkisi Ampere yasasıyla açıklanır. Bu durumda, manyetik alanın içine yerleştirilmiş bir akım ile bir iletken üzerinde hareket ettiği kuvvet Ampere kuvvet olarak adlandırılır.
Bir manyetik alanın hareketle etkileşmesielektrik yükü bir kuvvet tezahürü neden olur. Form F vardır Ampere formül = IBlsinα, manyetik indüksiyon alanı (B) bağlıdır, iletkende iletken (I), akım (I) 'e ait aktif bir parçası uzunluğu ve akım yönü ve manyetik indüksiyon arasındaki açı.
İkinci bağımlılık nedeniyle,Manyetik alanın hareketinin vektörünün, iletken döndürüldüğünde veya akımın yönü değiştiğinde değişebilir. Sol el kuralı, hareketin yönünü ayarlamanıza izin verir. Sol el manyetik indüksiyon vektörü avuç içine girecek şekilde yerleştirilirse, dört parmak iletkendeki akım boyunca yönlendirilir, sonra 90 ° ye eğilir.° Başparmak manyetik alanın yönünü gösterir.
Bu etkinin insana uygulanmasıÖrneğin, elektrik motorlarında bulundu. Rotorun dönüşü, güçlü bir elektromıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alandan kaynaklanır. Kuvvet formülü, motor gücünü değiştirme olasılığını yargılamanıza izin verir. Alanın akımında veya büyüklüğünde bir artışla, tork artar, bu da motor gücünde bir artışa neden olur.
Parçacık yörüngeleri
Bir manyetik alanın bir yük ile etkileşimi, temel parçacıkların araştırılmasında kütle spektrograflarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu durumda tarlanın eylemi, bir gücün ortaya çıkmasına neden olur.Lorentz kuvvetini çağırdı. yüklü parçacık Lorentz kuvveti belirli bir hız ile hareket eden manyetik alanı içine enjekte edildiğinde, bir formül, şekil F = vBqsinα ait çevresi boyunca partiküllerin hareketine neden olmaktadır.
Bu matematiksel modelde v, elektrik yükü q, B manyetik alan indüksiyonu ve a hızı ve manyetik indüksiyon yönleri arasındaki açı olan bir parçacığın hız modülüdür.
Parçacık, bir daire boyunca (ya da bir çemberin bir yayı) hareket eder, çünkü kuvvet ve hız 90 ° 'lik bir açıyla yönlendirilir.° birbirine. Doğrusal hız yönündeki değişim hızlanmaya neden olur.
Yukarıda ele alınan sol elin kuralı,Lorentz kuvvetinin çalışmasında yer: sol el, manyetik indüksiyon vektörünün avuç içine gireceği şekilde yerleştirilirse, bir hat içinde gerilmiş dört parmak pozitif yüklü partikülün hızı boyunca yönlendirilir, sonra 90 eğilir° Başparmak, kuvvetin hareketinin yönünü gösterecektir.
Plazma sorunları
Manyetik alanın ve maddenin etkileşimisiklotronlarda kullanılır. Plazma ile ilgili laboratuvar çalışmaları ile ilgili problemler, kapalı kaplarda yer almasına izin vermez. Yüksek iyonize gaz sadece yüksek sıcaklıklarda olabilir. Plazmanın tek bir yerde tutulması için, manyetik halkalar vasıtasıyla bir halka şeklinde gazın bükülmesi mümkün olur. Kontrollü termonükleer reaksiyonlar, yüksek sıcaklıklı plazmanın manyetik alanlarla bir kordun içine bükülmesiyle de incelenebilir.
Doğal bir manyetik alanın eyleminin bir örneğiiyonize gaz için koşullar - Kutup Işıkları. Bu görkemli manzara, dünyanın yüzeyinin 100 km yukarısındaki Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde görülüyor. Gizemli renkli gaz ışıması sadece yirminci yüzyılda açıklanabilirdi. Kutuplara yakın yeryüzünün manyetik alanı, güneş rüzgarının atmosfere nüfuz etmesini engelleyemez. Manyetik indüksiyon hatları boyunca yönlendirilen en aktif radyasyon, atmosferin iyonlaşmasına neden olur.
Bir yükün hareketi ile ilgili fenomenler
Tarihsel olarak, anaİletkendeki akım akışını karakterize eden değer, geçerli kuvvet olarak adlandırılır. Bu kavramın fizikte kuvvet ile hiçbir ilgisi olmadığı ilginçtir. İletkenin enine kesiti boyunca birim zaman başına akan yükü içeren formülü şu andaki güce sahiptir:
- I = q / t, burada t, şarjın süresidir q.
Aslında, mevcut güç, yükün büyüklüğüdür. Ölçüm birimi, N'nin aksine, Amper (A) 'dir.
Kuvvet işini belirleme
Madde üzerinde harekete zorlamakişin performansı. Kuvvetin çalışması, eylemi tarafından geçen hareketin kuvvetine ve kuvvetin ve yer değiştirme yönleri arasındaki açının kosinüsüne nümerik olarak eşit olan bir fiziksel niceliktir.
Formülü A = FScosα olan, gerekli kuvvet gücü, kuvvetin büyüklüğünü içerir.
Vücudun hareketine, vücut hızındaki veya enerjideki eşzamanlı değişiklikleri gösteren bir hız değişikliği ya da deformasyonu eşlik eder. Güç çalışması büyüklüğe bağlıdır.
