Mfumo vikosi. nguvu - formula (Fizikia)

neno "nguvu" ni kuenea kwamba kumpa wazi dhana - kazi karibu haiwezekani. Aina ya nguvu ya misuli ya nguvu ya akili haishughulikii wigo mzima wa iliyoingia katika mawazo yake. nguvu, kuchukuliwa kama wingi kimwili ambayo ina maana wazi na ufafanuzi. formula amefafanua mfano hisabati ya nguvu: nguvu dhidi ya vigezo kuu.

historia ya nguvu ya utafiti ni pamoja na ufafanuzi kulingana na vigezo na ushahidi wa majaribio ya utegemezi.

Nguvu katika Fizikia

nguvu - kipimo cha mahusiano ya miili. Kufungua hatua miili ya kila mmoja kabisa inaeleza taratibu zinazohusiana na mabadiliko katika kasi au deformation ya miili.

Kama wingi kimwili ana uwezo kitengo (katika mfumo SI - Newton) na kifaa kwa ajili ya kipimo wake - dynamometer. Dynamometer kanuni ya uendeshaji ni msingi kulinganisha nguvu yeyote kwa mwili kwa nguvu elastic ya spring dynamometer.

Kwa nguvu ya 1 newton nguvu ni antog, chini ya ushawishi wa uzito wa mwili wa kilo 1 mabadiliko ya kasi yake ya 1 m kwa sekunde 1.

Nguvu kama vector wingi inavyoelezwa na:

• mwelekeo wa utekelezaji;
• hatua ya maombi;
• Moduli, thamani kabisa.

Akielezea mahusiano lazima zinaonyesha vigezo hivi.

Aina za mwingiliano wa kawaida: mvuto, umeme, nguvu, dhaifu. Mvuto nguvu (nguvu ya mvuto na aina yake - nguvu ya mvuto) zipo kutokana na ushawishi wa mashamba mvuto a mwili kuwa yoyote ya molekuli. utafiti uwanja wa gravitation si kumaliza bado. Kupata chanzo cha shamba ni bado inawezekana.

idadi kubwa ya vikosi vya inatokana na mwingiliano sumakuumeme chembe kwamba kufanya juu ya dutu.

nguvu shinikizo

Wakati Akijibu na mwili Dunia ni inatoa shinikizo kwa ardhi. nguvu shinikizo, formula ni ya fomu: P = mg, inavyoelezwa na mwili molekuli (m). Kuongeza kasi ya mvuto (g) ina thamani tofauti katika latitudo mbalimbali za dunia.

nguvu ya shinikizo wima ni sawa katika ukubwa na kinyume upande elastic nguvu zinazotokana msaada. Vikosi vya Mfumo hivyo inatofautiana na harakati za mwili.

Mabadiliko katika uzito wa mwili

hatua ya mwili juu ya msaada kutokana na mwingiliano na dunia mara nyingi zaidi inajulikana kama uzito wa mwili. Jambo la kushangaza, thamani ya uzito wa mwili hutegemea kuongeza kasi ya mwendo katika mwelekeo wima. Iwapo upande tofauti kwa kuongeza kasi ya kuanguka bure kuongeza kasi, kunenepa hutokea. Kama kuongeza kasi ya mwili sanjari na mwelekeo wa mvuto, uzito wa mwili hupungua. Kwa mfano, wakati katika kuinua, katika mwanzo wa kufufua mtu anahisi uzito kwa muda fulani. Alisema kuwa habari yake inabadilika, ni si lazima. Wakati huo huo sisi kushiriki dhana ya "uzito wa mwili" na "wingi".

nguvu elastic

Wakati badiliko sura mwili (deformation) kuna nguvu ambayo huelekea kurudi mwili sura yake ya awali. Nguvu hii ilipewa jina "elastic nguvu". Ni hutokana na mwingiliano umeme wa chembechembe kwamba kufanya juu ya mwili.

Fikiria aina rahisi: mvutano na compression. Kukaza huambatana na ongezeko la vipimo linear ya miili, compression - kupunguza yao. Kiasi sifa za michakato inayoitwa mwili elongation. Kuashiria yake "x". Mfumo elastic nguvu ni moja kwa moja kuhusiana na elongation. Kila mwili wanaendelea deformation ina wenyewe jiometria na kimwili vigezo wake. utegemezi wa elastic deformation upinzani wa mwili na mali wa vifaa ambayo ni alifanya imedhamiria kwa mgawo elastic inaitwa ugumu wake (k).

Hisabati mfano wa mahusiano elastic ni ilivyoelezwa na sheria Hooke.

Nguvu yanayotokana na deformation ya mwili, ni moja kwa moja dhidi ya mwelekeo wa makazi yao ya sehemu ya mtu binafsi ya mwili ni moja kwa moja sawia na elongation yake:

• F _y = -kx (katika nukuu vector).

ishara "-" inaonyesha kinyume mwelekeo wa deformation na nguvu.

Katika hali scalar, ishara hasi haipo. nguvu ushujaa, formula ambayo ina fomu ifuatayo F _y = KX, hutumika tu wakati wa deformation elastic.

mwingiliano wa shamba magnetic na ya sasa

athari ya shamba magnetic ya sasa moja kwa moja ni ilivyoelezwa na sheria Ampere. nguvu na ambayo sumaku vitendo ya sasa-kubeba kondakta kuwekwa ndani yake, aitwaye nguvu Ampere.

Mwingiliano ya mashamba magnetic na kusonga malipo ya umeme husababisha nguvu onyesho. formula Ampere ya ambayo ina aina F = IBlsinα, unategemea sumaku introduktionsutbildning (B), kazi sehemu ya urefu wa kondakta (l), sasa (I) katika kondakta na pembe kati ya uongozi wa sasa na magnetic shamba.

Shukrani kwa utegemezi karibuni inaweza kuwa alisema kuwa sumaku vector vitendo kubadilisha wakati wa kuzungusha kondakta au mabadiliko ya sasa ya uongozi. Mkono wa kushoto utawala utapata kuweka mwelekeo wa utekelezaji. Kama mkono wa kushoto nafasi nzuri ili magnetic shamba vector pamoja katika kiganja, vidole vinne zilielekezwa sasa katika kondakta, basi bent na 90 ^° thumb itakuwa inaonyesha mwelekeo wa shamba sumaku.

matumizi ya binadamu hii ushawishi kupatikana, kwa mfano, katika motors umeme. Mzunguko wa rotor unasababishwa na shamba magnetic iliyoundwa na-umeme wenye nguvu. nguvu formula inatoa dalili ya uwezekano wa mabadiliko ya nguvu injini. Kutokana na kuongezeka kwa amperage au ukubwa wa shamba moment kuongezeka, ambayo inaongoza kwa kuongezeka kwa nguvu injini.

trajectories chembe

Mwingiliano ya mashamba magnetic na malipo kutumika sana katika wingi spectrographs katika utafiti wa chembe ya msingi.

Action katika uwanja huu husababisha nguvu, iitwayo Lorentz nguvu. Wakati sindano ndani ya uwanja magnetic kusonga kwa kasi fulani ya kushtakiwa chembe Lorentz nguvu, formula ambayo ina aina F = vBqsinα, sababu harakati ya chembe pamoja mduara.

Katika hisabati mfano v - moduli chembe kasi, umeme malipo ambayo - q, - sumaku introduktionsutbildning, α - pembe kati kasi na introduktionsutbildning magnetic.

chembe kusonga katika mduara (au safu ya mduara), tangu nguvu na kasi ni moja kwa moja kwa pembeni ya 90 ^° na kila mmoja. Kubadilisha mwelekeo wa kasi linear husababisha kuongeza kasi.

Mkono wa kushoto utawala, kujadiliwa hapo juu, hutokea katika utafiti wa nguvu Lorentz, kama mkono wa kushoto nafasi nzuri ili magnetic shamba vector pamoja katika kiganja, vidole vinne kupanua sambamba wamepelekwa kasi ya chembe chaji chanya, basi bent na 90 ^° thumb inaonyesha mwelekeo wa nguvu.

matatizo plasma

mwingiliano wa shamba magnetic na vitu vinavyotumika katika cyclotrons. matatizo yanayohusiana na utafiti wa maabara ya plasma haziruhusu kuweka wake katika vyombo kufungwa. Sana ionized gesi inaweza kuwepo tu kwa joto ya juu. Kurejesha plasma katika nafasi moja eneo inawezekana kwa njia ya mashamba magnetic, gesi inazunguka na kuunda pete. Controlled Reactions nyukliajoto zinaweza kuchunguzwa kama juu ya joto plasma inazunguka kamba kwa njia ya mashamba magnetic.

Mfano wa shamba magnetic katika vivo na gesi ionized - Aurora. Hii machoni Mkuu hii huonekana katika Arctic Circle katika urefu wa 100 km juu ya uso wa dunia. Ajabu rangi inang'aa gesi inaweza kuelezwa tu katika karne ya ishirini. Dunia sumaku karibu na ncha haiwezi kuzuia kupenya ya upepo nishati ya jua katika anga. mionzi ya kazi ni moja kwa moja katika misingi ya introduktionsutbildning magnetic, na kusababisha ionization ya anga.

Matukio kuhusiana na malipo mwendo

Kihistoria, idadi kuu sifa za mtiririko sasa katika kondakta, aitwaye sasa. Jambo la kushangaza, dhana hii ni kitu cha kufanya kwa nguvu si fizikia. Amperage, formula ambayo inajumuisha malipo inapita kwa wakati kitengo kupitia msalaba sehemu ya kondakta, ina aina:

• I = q / t, ambapo t - wakati mtiririko wa malipo q.

Kwa kweli, sasa nguvu - kiasi cha malipo. Kipimo ni Ampere (A), tofauti na N.

Uamuzi wa nguvu kazi

nguvu juu ya vifaa huambatana na utendaji wa kazi. Kazi ya nguvu - wingi kimwili ambayo ni numerically sawa na bidhaa za nyakati nguvu umbali wa safari chini ya ushawishi wake, na kinyume ya pembe kati maelekezo ya nguvu na makazi yao.

Maria kazi nguvu, formula ni ya aina A = FScosα, ni pamoja na kiasi cha nguvu.

hatua ya mwili huambatana na mabadiliko katika kasi ya mwili au deformation, kuonyesha mabadiliko samtidiga katika nishati. nguvu kazi ni moja kwa moja unategemea ukubwa.