물리학에서 힘이 무엇인지 각 이론에 따라 그 특성과 종류를 설명한다. 또한 측정 방법 및 다양한 예.

움직임을 시작하거나 멈추려면 힘이 필요합니다.

힘이란 무엇입니까?

기술적인 용어로, 힘은 의 양을 수정할 수 있는 양입니다.움직임 또는 신체의 주어진 모양 또는 입자. 노력의 개념과 혼동되어서는 안 된다.에너지.

일반적으로 힘의 개념은 다음과 같이 설명됩니다. 역학 에 의해 설립된 클래식 아이작 뉴턴의 원리 (1642-1727), 운동의 법칙으로 알려져 있으며 1687년에 출판되었습니다. 프린키피아 수학.

고전 역학에 따르면 물체에 영향을 미치는 힘은 직선 궤적 및 물체의 운동 상태와 같은 운동 상태의 변화에 ​​책임이 있습니다. 배수량 유니폼을 인쇄하고 가속 (또는 감속). 또한 물체에 작용하는 모든 힘은 동일한 힘을 발생하지만 방향은 반대입니다.

우리는 일반적으로 일상 생활에서 힘에 대해 이야기하지만 반드시 이 단어를 다음과 같이 사용하지 않습니다. 물리적 인. 힘은 물리학에서 연구되며 그에 따르면 네 가지 기본 힘이 수준에서 인식됩니다.양자: 중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력.

대조적으로, 뉴턴 역학(또는 고전) 역학에는 마찰력,중력, 구심력 등

힘 특성

힘은 물체 사이의 상호작용의 강도를 설명하는 물리적 실체로 생각할 수 있으며, 이는 물체와 밀접하게 관련되어 있습니다.에너지.

고전역학에서 모든 힘은 크기와 주소, 따라서 다음과 같이 표시합니다.벡터. 이것은 스칼라 값이 아닌 벡터 양이라는 것을 의미합니다.

힘의 종류

아인슈타인에 따르면 거대한 물체는 시공간을 휘게 합니다.

힘의 성격과 초점에 따라 몇 가지 유형의 힘이 있습니다.

뉴턴 역학에 따르면:

  • 강도마찰. 몸의 움직임의 변화를 막는 힘이다. 지구력 무거운 물체를 밀 때 걷기 시작할 때 인지할 수 있는 것처럼 정지 또는 운동 상태를 포기하는 것.
  • 중력. 에 의해 발휘되는 힘이다. 대량의 가까운 물체에 있는 물체를 서로를 향해 끌어당깁니다. 이 힘은 상호 작용하는 물체의 전부 또는 일부가 매우 거대할 때 눈에 띄게 됩니다. 탁월한 모범 사례는 지구 행성 그리고 사물과존재들 우리는 그 표면에 살고 있습니다. 그들 사이에는 중력적인 인력이 있습니다.
  • 전자기력 전자기장의 상호 작용에 의해 생성되는 인력과 반발력입니다.

다음에 대해 이야기할 수도 있습니다.

  • 접촉력. 그것은 한 몸과 다른 몸 사이의 직접적인 물리적 접촉에서 가해지는 힘입니다.
  • 멀리서 힘을 가합니다. 신체 간의 물리적인 접촉 없이도 발휘할 수 있는 힘입니다.

상대론적 또는 아인슈타인 역학에 따르면:

  • 중력. 무거운 물체가 구부러질 때 존재하는 것처럼 보이는 힘입니다. 공간날씨 주변에서 작은 물체가 궤적을 벗어나 접근하도록 합니다.
  • 전자기력 전자기장이 전하를 띤 입자에 가하는 힘이다. 문제, 로렌츠 힘의 표현을 따른다.

양자 역학에 따르면:

  • 중력. 이것은 한 질량이 다른 질량에 가하는 힘으로 한 방향으로만(매력적) 약한 힘이지만 장거리에서는 효과적입니다.
  • 전자기. 전하를 띤 입자와 이들이 생성하는 전자기장에 영향을 미치는 힘은 분자 결합을 허용하는 힘입니다. 중력보다 강하고 두 가지 감각(끌어당김-반발)이 있다.
  • 강력한 핵력. 핵을 유지하는 힘이다. 원자 안정적인, 함께 유지중성자 와이양성자. 전자기보다 강렬하지만 범위는 훨씬 적습니다.
  • 약한 핵력. 강력한 핵력보다 훨씬 적은 범위로 아원자 물질의 변화를 수행할 수 있는 방사성 붕괴의 원인이 되는 힘입니다.

힘 단위

에 따르면 국제 시스템, 힘은 위대한 영국 물리학자를 기리기 위해 뉴턴(N)이라는 단위로 측정됩니다. 이 단위는 100,000다인에 해당하며 1초 동안 가해지는 힘의 양으로 이해됩니다. 대량의 초당 1미터의 속도를 얻도록 킬로그램의. 그게 그거야:

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

뉴턴에서 다음과 같은 다른 미터법 시스템에 대한 다른 단위가 있습니다.

  • 1kg-force 또는 kilopond는 9.81N과 같습니다.
  • 1파운드 힘은 4.448222N과 같습니다.

힘은 어떻게 측정됩니까?

오늘날에는 디지털 디스플레이를 포함한 다양한 모델의 동력계가 있습니다.

동력계는 힘 측정에 이상적인 장치입니다. 를 계산하는데도 사용된다. 무게 개체의. 그것은 스프링과 스프링의 스트레칭을 사용하여 아이작 뉴턴 자신이 발명했습니다. 훅의 탄성 법칙, 스프링 스케일과 유사한 방식으로.

최신 버전의 동력계는 동일한 원리를 따르며 원통형 몸체의 끝에 고리 또는 고리가 있으며 내부에는 스프링 역할을 하는 스프링 또는 나선형이 있습니다. 한쪽 끝에서 측정 힘(어떤 경우에는 디지털 디스플레이에도 나타날 수 있음).

강도의 예

우리 주변에는 끊임없이 강함의 예가 있습니다. 물체를 들어 올리기 위해 근육의 힘을 가함으로써 우리는 중력을 물리치고 있습니다. 거대한 몸을 냉장고처럼 어깨로 밀면 이겨낼 수 있을 뿐만 아니라 중력, 그러나 또한 운동을 반대하는 마찰력.

힘을 가하기 때문에 냉장고 자석을 붙일 때도 마찬가지입니다.자기 제자리에 고정되어 있지만 같은 극을 통해 다른 자석에 더 가까이 가져 가면 동일한 자기력의 또 다른 특성인 약간의 반발력이 나타납니다.

힘과 운동

힘과 운동은 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 첫째, 힘은 움직임을 시작, 중지 또는 수정할 수 있는 힘이기 때문입니다.

예를 들어, 야구공이 방망이에 충돌할 때 타자의 힘은 궤적을 빗나가게 하고(공은 일반적으로 정지해 있기 때문에 투수의 힘이 처음에 준 것과 동일함) 필드로 던집니다.

몸에 힘이 가해질 때마다 주소 변위시 그 힘으로 하는 일이 있을 것입니다. 이 움직임이 일어나기 위해 필요한 일은 몸을 움직이는 데 필요한 에너지와 같습니다. 힘의 유형과 움직임의 유형에 따라 다양한 수학 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

중력

중력은 다른 힘을 통해 순간적으로 극복할 수 있습니다.

중력은 질량이 질량에 비례하고 질량을 분리하는 거리에 반비례하는 강도로 주변 물질에 가하는 인력입니다.

사실,태양 그것은 지구 표면에 사는 우리를 끌어당기는 것과 같은 종류의 힘으로 멀리서 우리 행성을 끌어당깁니다. 중력은 점프할 때처럼 순간적으로 극복할 수 있지만 결국에는 굴복하게 됩니다. 자유롭게 올라가는 것은 모두 내려와야 합니다.

분자간 힘

유지하는 자들입니다분자 함께, 형성 구조 의 성질에 직접적으로 의존하는 더 복잡하고 더 큰 질량 원자 관련된. 그래서 분자간 결합 또는 원자 결합이라고도 합니다. 이러한 힘은 두 가지 유형일 수 있습니다.반 데르 발스 군대 또는 수소 다리.

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