Cele 31 de tipuri de forță în fizică și caracteristicile lor

3242
Jonah Lester

Sunt diferite tipuri de forță în funcție de semnificație, magnitudine sau intensitate, aplicare și direcție. Forța este orice agent care are capacitatea de a modifica starea în care se află un corp, indiferent dacă este în mișcare sau în repaus..

Forța poate fi, de asemenea, un element care provoacă deformarea unui corp. În domeniul fizicii poate fi definit ca o mărime vectorială care este responsabilă pentru măsurarea intensității schimbului de impuls liniar între elemente. Pentru a măsura forța este necesar să îi cunoaștem unitățile și valorile, dar și locul unde este aplicată și în ce direcție.

Pentru a reprezenta grafic forța, puteți alege un vector. Dar trebuie să aibă patru elemente de bază: simț, punct de aplicare, magnitudine sau intensitate și linie de acțiune sau direcție..

Indice articol

  • 1 Tipuri de forțe în fizică
    • 1.1 - Forțe fundamentale
    • 1.2 - Forțe derivate
    • 1.3 - Tipuri de forțe în funcție de parametrii specifici
  • 2 Referințe

Tipuri de forțe în fizică

Există mai multe tipuri de forțe, unele numite forțe fundamentale ale naturii și multe altele care sunt expresia acestor interacțiuni de bază..

- Forțe fundamentale

Forta gravitationala

Pendulul lui Newton ajută la înțelegerea conceptului de forță gravitațională.

Aceasta este una dintre cele mai cunoscute forțe, mai ales că a fost una dintre primele studiate. Forța de atracție este generată între două corpuri.

De fapt, greutatea unui corp se datorează acțiunii exercitate de atracția gravitațională a pământului asupra sa. Forța gravitațională este condiționată atât de distanța, cât și de masa ambelor corpuri.

Legea gravitației universale a fost descoperită de Isaac Newton și a fost publicată în 1686. Gravitația este cea care permite corpurilor să cadă pe Pământ. Și este, de asemenea, responsabil pentru mișcările care sunt observate în Univers.

Adică faptul că Luna orbitează în jurul Pământului sau că planetele orbitează în jurul Soarelui este un produs al forței gravitaționale.

Forța electromagnetică

A doua forță de zi cu zi este interacțiunile electromagnetice, care includ forțe electrice și magnetice. Este o forță care afectează două corpuri care sunt încărcate electric.

Este produsă cu o intensitate mai mare decât forța gravitațională și, de asemenea, este forța care permite modificări chimice și fizice ale moleculelor și atomilor..

Forța electromagnetică poate fi împărțită în două tipuri. Forța dintre două particule încărcate în repaus se numește forță electrostatică. Spre deosebire de gravitație, care este întotdeauna o forță atractivă, în aceasta forța poate fi atât respingătoare, cât și atractivă. Dar când forța apare între două particule care sunt în mișcare, o altă forță numită magnetică se suprapune.

Interacțiune nucleară puternică

Este cel mai puternic tip de interacțiune care există și este cel care este responsabil pentru menținerea împreună a componentelor nucleelor ​​atomice. Acționează în același mod între doi nucleoni, neutroni sau protoni și este mai intens decât forța electromagnetică, deși are un interval mai mic.

Forța electrică prezentă între protoni îi face să se respingă, dar marea forță gravitațională care există între particulele nucleare face posibilă contracararea acestei respingeri pentru a menține stabilitatea nucleului..

Interacțiune nucleară slabă

Cunoscută sub numele de forță slabă, acesta este tipul de interacțiune care permite decăderea beta a neutronilor. Domeniul său de aplicare este atât de scurt încât este relevant doar la o scară de bază. Este o forță mai puțin intensă decât cea puternică, dar mai intensă decât cea gravitațională. Acest tip de forță poate provoca efecte atractive și respingătoare, precum și poate genera modificări ale particulelor implicate în proces..

- Forțe derivate

Dincolo de clasificarea forțelor principale, forța poate fi, de asemenea, împărțită în două categorii importante: forțe de distanță și forțe de contact. Primul este atunci când suprafața corpurilor implicate nu se freacă una împotriva celeilalte..

Acesta este cazul forței gravitaționale și a forței electromagnetice. Iar al doilea este un contact direct între corpurile care interacționează fizic ca atunci când un scaun este împins..

Forțele de contact sunt aceste tipuri de forțe.

putere normala

Forța normală este cea exercitată de masă pe clepsidra care se sprijină pe ea.

Aceasta este forța exercitată de o suprafață asupra unui obiect susținut de acesta. În acest caz, amploarea și direcția corpului sunt exercitate în direcția opusă corpului pe care se sprijină. Și forța acționează perpendicular și în afara suprafeței respective.

Acesta este genul de forță pe care o vedem atunci când propunem o carte pe o masă, de exemplu. Acolo obiectul este în repaus la suprafață și în această interacțiune greutatea și forța de contact sunt singurele care acționează..

Forta aplicata

Când se execută o lovitură de pedeapsă, o forță aplicată se exercită asupra mingii

În acest caz, este forța pe care un obiect sau o ființă umană o transferă unui alt corp, fie că este un alt obiect sau un alt om. Forța aplicată acționează întotdeauna direct asupra corpului, ceea ce înseamnă că are loc întotdeauna contactul direct. Acesta este tipul de forță utilizată atunci când lovește o minge sau împinge o cutie.

Forța elastică

Arcul este un obiect cu energie potențială elastică.

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un arc, comprimat sau întins, încearcă să revină la starea sa de inerție. Această clasă de obiecte este făcută să revină la o stare de echilibru și singura modalitate de a realiza acest lucru este prin forță.

Mișcarea are loc deoarece acest tip de obiect stochează o energie numită potențial. Și aceasta exercită forța care o readuce la starea sa inițială.

Forta magnetica

Magneții emit o forță magnetică care le permite să atragă anumite metale fără a fi nevoie să le atingă.

Acesta este un tip de forță care iese direct din forța electromagnetică. Această forță apare atunci când încărcăturile electrice sunt în mișcare. Forțele magnetice depind de viteza particulelor și au o direcție normală față de viteza particulelor încărcate pe care își exercită acțiunea..

Este un tip de forță care este legat de magneți, dar și de curenți electrici. Se caracterizează prin producerea de atracție între două sau mai multe corpuri.

În cazul magneților, aceștia au un capăt sud și un capăt nord și fiecare dintre ei atrage capetele opuse către ei înșiși într-un alt magnet. Ceea ce înseamnă că, deși polii se resping reciproc, contrariile se atrag. Acest tip de atracție apare și în cazul unor metale.

Forța electrică

Dacă freci un balon cu părul, acesta capătă proprietatea de a atrage corpuri. De aceea pisicuta asta nu poate scăpa de ea.

Acesta este tipul de forță care apare între două sau mai multe sarcini și intensitatea acestora va depinde direct de distanța dintre aceste sarcini, precum și de valorile lor..

La fel ca în cazul forței magnetice cu poli egali, sarcinile cu același semn se vor respinge reciproc. Dar cele cu semne diferite se vor atrage reciproc. În acest caz, forțele vor fi mai intense în funcție de cât de aproape sunt corpurile unul de celălalt..

Fricțiune sau forță de frecare

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un corp este alunecat pe o suprafață sau a încercat să o facă. Forțele de frecare nu ajută niciodată mișcarea, ceea ce înseamnă că se opun..

Practic este o forță pasivă care încearcă să încetinească sau chiar să împiedice mișcarea corpului, indiferent de direcția luată.

Există două tipuri de forță de frecare: dinamică și statică.

Forțe dinamice de frecare
Patinele de gheață creează o frecare dinamică

Prima este forța necesară pentru ca mișcarea a două corpuri care interacționează să fie uniformă. Aceasta este forța care se opune mișcării corpului.

Forțe statice de frecare

A doua, forța statică, este cea care stabilește forța minimă necesară pentru a mișca un corp. Această forță ar trebui să fie egală cu suprafața cu care cele două corpuri implicate în mișcare au contact..

Forța de frecare joacă un rol fundamental în viața de zi cu zi. În ceea ce privește fricțiunea statică, este o forță foarte utilă, deoarece este cea care permite oamenilor să meargă așa cum fac și este, de asemenea, ceea ce permite acțiunea de a ține un creion.

Fără această forță, transportul pe roți așa cum este cunoscut astăzi nu ar exista. Fricțiunea dinamică are aceeași importanță, deoarece este forța care permite oprirea oricărui corp în mișcare.

Forța de tensiune

Acesta este tipul de forță care apare atunci când o frânghie, o sârmă, un arc sau un cablu este legat de un corp și apoi tras sau strâns. Această interacțiune are loc paralel cu obiectul legat și departe de acesta în direcția opusă..

În acest caz, valoarea forței de tensiune este echivalentă cu cea a tensiunii pe care o deține frânghia, arcul, cablul etc., în momentul aplicării forței..

Forța aerodinamică de tracțiune

Acest tip de forță este, de asemenea, cunoscut sub numele de rezistență la aer, deoarece este forța exercitată asupra unui corp în timp ce se deplasează prin aer. Forța de tracțiune aerodinamică creează opoziție, astfel încât corpul să fie împiedicat să avanseze în aer.

Aceasta înseamnă că rezistența pe care o supune obiectul este întotdeauna în direcția opusă vitezei corpului. În orice caz, acest tip de forță poate fi perceput - sau este perceput mai clar - doar atunci când vine vorba de corpuri mari sau când se mișcă la viteze mari. Adică, cu cât viteza și dimensiunea obiectului sunt mai mici, cu atât rezistența la aer este mai mică..

Împinge

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un corp este scufundat în apă sau în orice alt lichid. În acest caz, corpul pare a fi mult mai ușor.

Acest lucru se datorează faptului că atunci când un obiect este scufundat, două forțe acționează în același timp. Greutatea propriului corp, care te împinge în jos, și o altă forță care te împinge de jos în sus.

Când apare această forță, lichidul conținut se ridică la nivel, deoarece corpul plutitor deplasează o parte din apă. Pe de altă parte, pentru a ști dacă un corp este capabil să plutească, este necesar să știm care este greutatea specifică a acestui corp..

Pentru a determina acest lucru, trebuie să împărțiți greutatea la volum. Dacă greutatea este mai mare decât forța, corpul se va scufunda, dar dacă este mai mic, va pluti.

Forța de legare

Dacă doriți să determinați forța rezultată pe care o acțiune o exercită asupra unei particule, este necesar să analizați un alt tip de forță, aceea de legare. Se spune că un punct material este legat atunci când există probleme fizice care îi limitează mișcările.

Atunci aceste limitări fizice sunt numite ligaturi. Acest tip de forță nu produce mișcare. Mai degrabă, funcția sa este de a preveni mișcările produse de forțe active care nu sunt compatibile cu ligaturile..

Forța moleculară

Acest tip de forță nu are un caracter fundamental ca primele patru forțe de bază și nici nu este derivat din ele. Dar este încă important pentru mecanica cuantică.

După cum sugerează și numele său, forța moleculară este cea care acționează între molecule. Acestea sunt manifestări ale interacțiunii electromagnetice dintre nuclei și electronii unei molecule cu cei ai alteia..

Forța de inerție

Forțele la care poate fi identificat corpul responsabil de acțiunea asupra particulei sunt cunoscute ca forțe reale. Dar pentru a calcula accelerația acestor forțe este necesar un element referențial care trebuie să fie inert.

Forța inerțială este atunci cea care acționează asupra masei atunci când un anumit corp este supus unei accelerații. Acest tip de forță poate fi observat numai în cadrul de referință accelerat.

Acest tip de forță este ceea ce ține astronauții lipiți de scaunele lor atunci când o rachetă decolează. Această forță este, de asemenea, responsabilă pentru aruncarea unei persoane împotriva parbrizului mașinii în timpul unui accident. Forțele inerțiale au aceeași direcție, dar o direcție opusă acelei accelerații la care este supusă masa.

- Tipuri de forțe în funcție de parametrii specifici

De volum

Forța care acționează asupra tuturor particulelor unui corp dat, cum ar fi forțele magnetice sau gravitaționale.

De suprafață

Aceștia acționează doar la suprafața unui corp. Acestea sunt împărțite în distribuite (greutatea unei grinzi) și punctuale (când atârnați un scripete).

a lua legatura

Corpul care exercită forța intră în contact direct. De exemplu, o mașină care împinge o piesă de mobilier.

De la distanță

Corpul care exercită forța nu intră în contact. Ele sunt forțele gravitaționale, nucleare, magnetice și electrice.

Static

Direcția și intensitatea forței se schimbă puțin, precum greutatea zăpezii sau a unei case.

Dinamica

Forța care acționează asupra obiectului variază rapid, ca în cazul impacturilor sau cutremurelor.

Echilibrat

Forțe ale căror direcții sunt opuse. De exemplu, când două mașini de aceeași greutate și care merg cu aceeași viteză se ciocnesc.

Dezechilibrat

De exemplu, atunci când un camion se ciocnește cu o mașină mică. Forța camionului este mai mare și, prin urmare, sunt dezechilibrate.

Fix

Sunt forțe care sunt întotdeauna prezente. De exemplu, greutatea unei clădiri sau a unui corp.

Variabile

Forțe care pot apărea și dispărea, precum vântul.

De acțiune

Forța exercitată de un obiect care mută sau modifică altul. De exemplu, o persoană care lovește un perete.

Reacţie

Corpul pe care se aplică forța exercită o forță de reacție. De exemplu, un perete, atunci când este lovit, exercită o forță de reacție.

Referințe

  1. Zemansky, S. (2009). „Fizică universitară. Volumul 1. Ediția a XII-a. Mexic". Recuperat de la fisicanet.com.ar.
  2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). Legile lui Newton și aplicațiile lor. Departamentul de Fizică Aplicată. Universitatea din Salamanca. Madrid". Recuperat de la ocw.usal.es.
  3. Medina, C. (2015). „Împingerea forței în sus”. Recuperat de la prezi.com.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.