כוחות פורמולה. כוחו - נוסחה (פיזיקה)

המילה "הכח" הוא כל כך נפוץ שנותן לו מושג ברור - משימה כמעט בלתי אפשרית. מגוון חוזק שריר לחוזק נפשי אינו מכסה את כל הספקטרום של מוטבע רעיונותיו. כוחו, נחשב גודל פיזיקלי בעל משמעות מוגדר בצורה ברורה הגדרה. הנוסחא מגדירה מודל מתמטי של כוח: כוח מול הפרמטרים המרכזיים.

ההיסטוריה של כוח המחקר כוללת את ההגדרה בהתאם לפרמטרים וההוכחה ניסיונית של תלות.

כוח בפיזיקה

כוחו - מדד של האינטראקציה של גופים. גופי פעולה הדדיים אחד על השני מתארים תהליכים לחלוטין קשורים לשינויים במהירות או עיוות של הגופים.

את הגודל הפיזיקלי יש יחידת כוח (במערכת SI - ניוטון) והמכשיר למדידתו - דינמומטר. עקרון הפעולה מד כח מבוססת על השוואה של הכוח הפועל על הגוף עם כוח אלסטי של דינמומטר האביב.

עבור כוח של 1 כוח ניוטון יאומץ, תחת השפעת משקל גוף של 1 קילו משתנה במהירות של 1 מטר על 1 שני.

כוח ככמות וקטור המוגדר על ידי:

• כיוון פעולה;
• הנקודה של יישום;
• מודול, ערך מוחלט.

בתארו את האינטראקציה מצביע בהכרח פרמטרים אלה.

סוגי אינטראקציות טבעיות: כביד, אלקטרומגנטיות, חזק, חלש. כבידה כוח (כוח הכובד עם מגוון - כוח הכבידה) להתקיים עקב השפעת שדות כבידה סביב כל מסה שיש בגוף. תחום המחקר של הכבידה עדיין לא גמור. מצא את מקור השדה טרם ניתן.

מספר גדול של כוחות נובע אינטראקציה אלקטרומגנטית של האטומים שמרכיבים את החומר.

כוח הלחץ

כאשר מגיבים עם הגוף כדור הארץ זה מפעיל לחץ על המשטח. כוח הלחץ, הנוסחה היא מהצורה: P = מ"ג, שהוגדר על ידי מסת הגוף (מ '). תאוצת הכובד (ז) יש ערכים שונים בקווי רוחב שונים של כדור הארץ.

כוחו של הלחץ האנכי שווה בהיקפו וממול בתוקף בכיוון אלסטי שמקורה התמיכה. כוחות פורמולה ובכך משתנה עם תנועת הגוף.

שינויים במשקל הגוף

פעולה של הגוף על התמיכה בשל האינטראקציה עם כדור הארץ בתדירות גבוהה יותר המכונית המשקל של הגוף. מעניין, את הערך של משקל הגוף תלוי האץ של התנועה בכיוון האנכי. במקרה שבו בכיוון ההפוך להאצת האצת נפילה חופשית, עלייה במשקל מתרחש. אם התאוצה של הגוף עולה בקנה אחד עם הכיוון של כוח הכבידה, משקל הגוף מופחת. לדוגמה, בעוד מעלית, בתחילת ההתאוששות אדם מרגיש את העלייה במשקל במשך זמן מה. נטען כי המסה שלו משתנית, אין זה הכרחי. במקביל אנו חולקים את הקונספט של "משקל גוף" ו "מסה".

כוח אלסטי

כאשר השינוי בצורת הגוף (דפורמציה) יש כוח נוטה להחזיר את הגוף לצורתו המקורית. כוח זה קיבל את השם "כוח אלסטי". זה נובע בשל האינטראקציה החשמלית של החלקיקים שמרכיבים את הגוף.

קח זן פשוט: מתח דחיסה. מתיחה מלווה בגידול הממדים ליניארי של גופים, דחיסה - להפחתתם. כמות ואפיון התהליכים בשם התארכות גוף. תסמן "x" שלה. כוח פורמולה אלסטי קשור ישירות התארכות. לכל עיוות עובר בגוף משלה פרמטרים גיאומטריים ופיסיים. התלות של התנגדות דפורמציה אלסטית של הגוף ואת תכונות החומר שממנו הוא עשוי נקבע לפי קדם אלסטי נקראת הקשיחות שלה (k).

מודל מתמטי של אינטראקציה אלסטי מתואר על ידי חוק הוק.

כוח שנוצר על ידי עיוות של הגוף, מופנה נגד הכיוון של עקירה של החלקים השונים בגוף הוא ביחס ישר ההתארכות שלו:

• F _y = -kx (בסימון וקטור).

הסימן "-" מציין את הכיוון ההפוך של דפורמציה וכוח.

בצורתו סקלר, הסימן השלילי הוא נעדר. כוח עמידות, נוסחה שבה יש את KX הבאים טופס F _y =, משמש רק במהלך עיוות אלסטי.

האינטראקציה של השדה המגנטי עם הזרם

השפעת השדה המגנטי על זרם ישיר מתואר על ידי חוק אמפר. מהעוצמה שבה המעשים השדה המגנטי על מוליך נושאי זרם להציב אותו, שנקרא כוח אמפר.

אינטראקציה של שדות מגנטיים עם מטען חשמלי נע גורמת ביטוי בכוח. הנוסחה אמפר אשר יש לו את טופס F = IBlsinα, תלוי שדה אינדוקציה מגנטית (B), אורך החלק הפעיל של המנצח (L), הנוכחי (אני) ב המנצח ואת הזווית בין הכיוון הנוכחי אינדוקציה מגנטית.

בזכות התלות האחרונה ניתן לטעון כי מעשי וקטור השדה המגנטי עשויים להשתנות כאשר מסתובבים בכיוון המנצח או שינויים נוכחיים. כלל יד שמאל מאפשר לך לקבוע את כיוון פעולה. אם נותר זרוע מוקם כך וקטור האינדוקציה המגנטי הכלולים הדקל, ארבע אצבעות הופנו נוכחיות המנצח, כופף אז על ידי 90 ^° אגודל יציין את כיוון השדה המגנטי.

שימוש אנושות השפעה זו מצא, למשל, מנועים חשמליים. סיבוב של הרוטור הנגרם על ידי השדה המגנטי נוצר על ידי אלקטרומגנט חזק. נוסחא כוח נותנת אינדיקציה לאפשרות של שינוי של כוח המנוע. עם עלייה אמפר או עוצמת עליות מומנט השדה, מה שמוביל לעליית כוח המנוע.

מסלולי החלקיקים

אינטראקציה של שדות מגנטיים עם מטען בשימוש נרחב spectrographs-מסה במחקר של חלקיקים יסודיים.

פעולה בתחום זה גורם כוח, נקרא כוח לורנץ. כאשר מוזרק לתוך השדה המגנטי זז עם מהירות מסוימת של חלקיק טעון כוח לורנץ, נוסחה אשר יש לו את טופס F = vBqsinα, גורמת לתנועה של חלקיקים לאורך ההיקף.

בשנת v מודל מתמטי זה - מהירות החלקיקים מודול, מטען חשמלי אשר - q, - שדה מגנטי אינדוקציה, α - זווית בין מהירות השטף המגנטי.

חלקיק נע במעגל (או קשת של מעגל), שכן כוח ומהירות מופנים בזווית של 90 ^מעלות זה לזה. שינוי הכיוון של מהירות הקווית גורם להאצה.

כלל יד שמאל, שנדונו לעיל, מתרחש בחקר הכח לורנץ, אם זרוע עזבה ממוקמת כך וקטור האינדוקציה המגנטי הכלולים הדקל, ארבע אצבעות המשתרעות קו נשלחו המהירות של חלקיק טעון חיובי, ואז רכן על ידי 90 ^° האגודל מראה את כיוון הכוח.

בעיות פלזמה

האינטראקציה של השדה המגנטי ואת החומרים המשמשים ציקלוטרון. הבעיות הקשורות במחקר במעבדה של פלזמה אינן מאפשרות לשמור אותה בכלי סגור. Highly גז מיונן יכול להתקיים רק בטמפרטורות גבוהות. שמור את פלזמת מרחב מיקום יחיד אפשרית באמצעות שדות מגנטיים, גז ספינינג כדי ליצור טבעת. מבוקר תגובות תרמונוקלאריים ניתן ללמוד כמו חוט ספינינג פלזמה בטמפרטורה גבוהה באמצעות שדות מגנטיים.

דוגמה של השדה המגנטי in vivo לגז מיונן - אורורה. למראה מלכותי זה שנצפה לחוג הארקטי בגובה של 100 קילומטרים מעל פני השטח של כדור הארץ. גז צבעוני מסתורי זוהר יכול להיות מוסבר רק במאה עשרים. השדה המגנטי של כדור הארץ ליד הקטבים לא יכול למנוע חדירה של רוח השמש באטמוספרה. הקרינה הפעילה ביותר מופנה בנוסח האינדוקציה מגנטית, גרימת יינון של האטמוספרה.

תופעות הקשורות לחייב תנועה

מבחינה הסטורית, את הכמות העיקרית המאפיינת את הזרימה הנוכחית המנצח, שנקראה נוכחית. מעניין, הרעיון הזה הוא לא קשור לכוח לא פיזיקה. אמפר, הנוסחה של הכולל את תשלום זורם ליחידת זמן דרך חתך של מוליך, יש את הטופס:

• I = q / t, כאשר t - זרימת הזמן של מטען q.

למעשה, את הכוח הנוכחי - כמות המטען. יחידת המידה היא אמפר (A), בניגוד נ

קביעת כוח העבודה

כוח על החומר מלווה את הביצועים של עבודה. כוח עבודה - גודל פיזיקלי כי הוא שווה מבחינה מספרית למוצר של מרחק פעמי כוח נסע תחת השפעתה, ואת קוסינוס של הזווית בין הכיוונים של כוח ותזוזה.

מועדפים עובד בכוח, הנוסחה היא של צורה = FScosα, כולל כמות הכוח.

הפעולה של הגוף מלווה בשינוי מהירות של גוף או עיוות, מה שמעיד על שינוי סימולטני באנרגיה. כוח העבודה תלוי באופן ישיר על הגודל.