Jėga apibrėžiamas kaip išorinė priežastis, kurią kūnas patiria dėl sąveikos su kitu kūnu. Kai du objektai sąveikauja, kiekvieną objektą veikia jėga.

Paprastai stumti arba traukti objektą apibrėžiama kaip jėga. Jėga yra objekto sąveikos patirtis dėl kito objekto. Paprastai jėga, taikoma objektui, pakeičia jo ramybės ar judėjimo būseną ir taip pat padidina objekto pagreitį.

kaip spausdinti java

Išsamiau apie jėgą, jos vienetą ir kitus sužinokime šiame straipsnyje.

Kas yra Jėga?

A stumk ir trauk objekto moksle vadinama jėga. Jėga sukuriama, kai sąveikauja du dalykai. Jėga yra vektorinis dydis, nes ji turi ir dydį, ir kryptį. Jėgos dydis parodo jos jėgą. Jėga taip pat gali sukelti kūno, kuriam veikiama jėga, krypties pasikeitimą.

Vadinamas bet koks išorinis elementas, turintis tendenciją keisti judėjimo ar ramybės būseną, kai taikomas objektui jėga . Jėga yra tiesiog objekto stūmimas arba traukimas, atsirandantis dėl dviejų objektų sąveikos.

Jėga gali priversti daiktą perkelti iš ramybės į judėjimą arba atvirkščiai. Du ar daugiau dalykų turi sąveikauti vienas su kitu, kad būtų sukurta jėga. Pavyzdžiui, jėgą veikia vėjas, kai jis varo burlaivį per vandenį. Jėga taip pat yra tada, kai gravitacija traukia obuolį žemyn. Daiktai gali judėti, keisti greitį arba keisti formą, reaguodami į jėgas.

Jėgos vienetas

• Jėga yra vektorinis dydis, tai reiškia, kad ji turi ir masę, ir dydį. Jėga, veikianti objektą, pavaizduota simboliu F arbavec F .
• SI jėgos vienetas yra Niutonas (N) . Jis pavadintas garsaus anglų mokslininko sero Isaco Newtono vardu. 1-niutono jėga apibrėžiama kaip jėga, reikalinga 1 kg masei paspartinti 1 m/s²veikiančios jėgos kryptimi.
• CGS sistemoje jėgos vienetas yra Dyne.

Jėgos matmenys

Jėga apibrėžiama kaip kūno masės ir pagreičio sandauga. Taigi jo matmenų formulė yra [MLT^-2].

Jėgų poveikis

Toliau pateikiami jėgos padariniai su pavyzdžiais:

• Jėga gali pakeisti objekto formą ir dydį. Pavyzdys: modeliuojant molį, rankų jėga naudojama molio formai ir dydžiui pakeisti.
• Jėga gali pakeisti objekto kryptį. Pavyzdys: kriketo žaidėjas muša kamuolį norima kryptimi, eidamas link savęs
• Jėga gali pakeisti objekto greitį. Pavyzdys: Stabdžių trinties jėga naudojama važiuojančiai transporto priemonei sustabdyti arba sumažinti greitį.
• Jėga gali pakeisti objekto ramybės būseną arba judėjimą. Pavyzdys: Futbolas ramybės būsenoje juda, kai jį spardo.

Supraskime jėgos poveikį ir jos pavyzdį

Jėga gali pakeisti objekto formą ir dydį

Jėga gali sukelti formos pasikeitimą. Pavyzdžiui, kalant įkaitusį geležinį strypą, plaktuko veikiama jėga pakeis objekto formą, t.y. geležinis strypas bus sulenktas.

Jėga gali sukelti dydžio pasikeitimą. Pavyzdžiui: ištempus guminę juostą, jėga, veikiama tempiant guminę juostą, padidins gumos juostos dydį.

Jėga gali pakeisti objekto kryptį

Jėga gali sukelti krypties pasikeitimą. Pavyzdžiui: kai spardai futbolą, jo kryptis pasikeičia.

Jėga gali pakeisti objekto greitį

Kai mušėjas žaidimuose, tokiuose kaip kriketas ir beisbolas, jėga smūgiuoja į judantį kamuolį, tai padidina kamuoliuko greitį. Be to, jėgos greitis priklausys nuo krypties, kuria ji veikia. Jei pritaikysime jėgą judančio objekto kryptimi, tai padidins greitį, o kai ji bus nukreipta prieš judantį objektą, sumažins objekto greitį.

Jėga gali pakeisti objekto ramybės ar judėjimo būseną

Jėga sukels judėjimo pokytį, pavyzdžiui, automobilio variklio veikiama jėga leis automobiliui judėti, o stabdžių veikiama jėga leis automobiliui sustoti.

Jėgos formulės

Jėga apibrėžiama masės sandauga ir pagreitis objekto. Kūnui, turinčiam masę m ir pagreitis a jėgą galima apskaičiuoti taip,

F = at

kur,

F yra taikoma jėga,
m yra objekto masė ir
a yra objekto pagreitis.

Taip pat pagal Antrasis Niutono judėjimo dėsnis , jėga pateikiama pagal impulso kitimo laiko greitį. Matematiškai jis pateikiamas kaip

F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t}

kur,

• ext{d}vec p yra impulso pokytis
• dt yra laiko pokytis.

Bet, impulsas(vec p) apibrėžiamas kaip masės sandauga ir greitis objekto kaip,

vec p = mvec v

kur

• m yra masė ir
• vec v yra objekto greitis.

Todėl jėga tampa:

egin{aligned}F&=dfrac{ ext{d}(mvec v)}{ ext{d}t}&=mdfrac{ ext{d}vec v}{ ext{d}t}&=mvec aend{aligned}

Jėgos dydis ir kryptis

Norėdami perkelti didelį svorį, asmuo turi traukti arba stumti jį ta pačia kryptimi. Kai du asmenys stumia arba traukia svorį priešingomis kryptimis, gaunama jėga yra dviejų jėgų suma. Jėgos dydis išreiškia jos jėgą. Kai jėgos veikia priešinga kryptimi, gaunamos jėgos dydis sumažėja.

Be to, lygios ir priešingos jėgos panaikinamos, todėl gaunama jėga yra lygi nuliui. Jėga, veikiama daiktą, sukelia greičio pasikeitimą ir formos pasikeitimą. Kai kurios jėgos veikia daiktą liesdamos su juo, o kitos veikia nesiliesdamos su objektu. Prisilietimo jėgos yra jėgos, kurios veikia daiktui susilietus su jais.

Kontaktinės jėgos apima raumenų jėgas ir trinties jėgas. Nekontaktinės jėgos yra tokios, kurios gali veikti nesiliečiant su daiktu. Gravitacinė jėga, elektromagnetinė jėga, elektrostatinė jėga ir nekontaktinės jėgos yra jėgų pavyzdžiai

Jėgos rūšys

Jėga gali veikti objektą su kontaktu arba be jo. Pavyzdžiui, jei stumiate ar traukiate duris, turite liestis su durimis, o jei turite strypinį magnetą, galite lengvai pritraukti geležines vinis be jokio kontakto su vinimi. Taigi moksle turime dviejų tipų jėgas: viena yra kontaktinė, o kita - nekontaktinė.

Pažiūrėkime išsamiai, kas jie yra su savo pavyzdžiais.

Kontaktinė jėga

Jėgos, kurios veikia kitus objektus tik fiziškai liečiant, vadinamos kontaktinėmis jėgomis.

Kontaktinių jėgų pavyzdžiai yra raumenų ir trinties jėgos.

Raumenų jėga

Raumenų jėga – tai kontaktinė jėga, kurioje jėgą veikia kūno raumenys. Pavyzdžiui, šokinėjimas, spardymasis, bėgimas, ėjimas, laipiojimas, kėlimas ir stūmimas yra jėgos, kurias veikia mūsų raumenys.

Trinties jėga

Trinties jėga yra kontaktinė jėga, kuri visada prieštarauja kūno judėjimo būsenai kito kūno atžvilgiu. Pavyzdžiui, jei nustojame irkluoti dviratį, jis palaipsniui lėtėja ir sustoja įveikęs tam tikrą atstumą.

Sužinokite daugiau, Trinties jėga

Nekontaktinė jėga

Jėgos, kurios veikia kitus objektus be jokio fizinio prisilietimo, vadinamos nekontaktinėmis jėgomis.

Nekontaktinių jėgų pavyzdžiai yra magnetinė jėga, elektrostatinė jėga ir gravitacinė jėga. Dabar išsamiai aptarkime nekontaktinės jėgos tipus.

Magnetinė jėga

Magnetinė jėga yra nekontaktinė jėga, kurią magnetas veikia bet kurią kitą magnetinę medžiagą. Pavyzdžiui, jei atnešame magnetą prie geležinės vinies, magnetas traukia juos link jo, nes magnetai veikia jėgą.

Elektrostatinė jėga

Elektrostatinė jėga – tai nekontaktinė jėga, kurią įkrautas objektas gali paveikti kitą objektą per atstumą. Pavyzdžiui, kai plastikinėmis šukomis įtrinami sausi plaukai, elektra įkrautos šukos pritraukia mažytį popieriuką.

Gravitacinė jėga

Gravitacinė jėga yra nekontaktinė jėga tarp dviejų kūnų, turinčių tam tikrą masę. Tai patraukli jėga. Traukos jėga tarp žemės ir bet kurio objekto vadinama gravitacijos jėga.

Sužinokite daugiau, Gravitacinė jėga

Jėgos veikimo linija

„Galileo“ eksperimentais parodė, kad kai objektą neveikia išorinė jėga, jis juda pastoviu greičiu. Jis galėjo pastebėti, kad rutulio greitis didėja, kai ji rieda nuožulnia plokštuma, nes ją traukia gravitacija.

Grynoji jėga, veikianti objektą, yra lygi 0, kai visos jėgos yra lygios ir subalansuotos. Tačiau grynoji jėga, veikianti kūną, gali pakeisti jo greičio dydį arba kryptį, jei visos jį veikiančios jėgos sukelia nesubalansuotą jėgą, o tai rodo, kad nesubalansuota jėga gali pagreitinti kūną. Pavyzdžiui, kai kūnas yra veikiamas kelių jėgų ir yra nusiteikęs būti ramybės būsenoje, galime daryti išvadą, kad kūną veikia nulinė grynoji jėga.

The jėgos veikimo linija yra kelias, kuriuo jis eina, kai veikia objektą. Jėgos taikymo taškas yra vieta, kurioje ji veikia savo jėgą į objektą. Trinties jėga yra jėga, kuri prieštarauja santykiniam judesiui tarp dviejų besiliečiančių objektų paviršių ir veikia išilgai paviršių.

Santrauka

Pagrindinę jėgos santrauką galima suprasti pagal toliau pateiktą lentelę.

Susiję ištekliai

• Pagrindinės jėgos
• Jėgų rūšys

Išspręsti jėgos pavyzdžiai

1 pavyzdys: nustatykite objekto, kurio masė lygi 500 kg, o pagreitis 60 m/s, jėgą ² .

Sprendimas:

Atsižvelgiant į

Daikto masė, m = 500 kg.

Pagreitis, a = 60 m/s²

Pagal jėgos formulę,

F = at

Pakeičiant nurodytas reikšmes,

F = 500 kg × 60 m/s²

= 3 × 10 ⁴ N

Reikalinga jėga yra 3 × 10⁴N

2 pavyzdys: kiek grynosios jėgos reikia norint įsibėgėti iki 20 kg dėžės 5 m/s greičiu ² ?

Sprendimas:

Atsižvelgiant į

Dėžutės masė, m = 20 kg.

Dėžutės pagreitis, a = 5 m/s²

Pagal jėgos formulę,

F = at

Pakeičiant nurodytas reikšmes,

F = 20 kg × 5 m/s²

= 100 N

Reikalinga jėga yra 100 N

3 pavyzdys: Raskite objekto pagreitį, jei veikiama jėga yra 250 N, o objekto masė yra 50 kg.

Sprendimas:

Duota

Taikoma 250 N jėga

Daikto masė, m = 50 kg

Objekto pagreitis, a =?

Pagal jėgos formulę,

F = at

Pakeičiant nurodytas reikšmes,

250 = 50 kg × a

a = 250/50

= 5 m/s ²

Taigi objekto pagreitis yra 5 m/s ²

4 pavyzdys: Raskite objekto masę, jei veikiama jėga yra 220 N, o objekto pagreitis yra 15 m/s ² .

Sprendimas:

Duota

Taikoma 225 N jėga

Objekto masė, m =?

Objekto pagreitis, a = 15 m/s²

Pagal jėgos formulę,

F = at

Pakeičiant nurodytas reikšmes,

225 = m × 15

m = 225/15

= 15 kg

Taigi objekto masė yra 15 kg

DUK apie Force

1 klausimas: kas yra jėga?

Atsakymas:

Stumti arba traukti objektą apibrėžiama kaip jėga. Jėga yra dviejų objektų sąveika, kuri linkusi keisti objekto būseną.

2 klausimas: kas yra SI jėgos vienetas?

Atsakymas:

SI jėgos vienetas yra Niutonas. Vienas niutonas apibrėžiamas kaip jėga, veikianti, kai vienas kg daiktas įsibėgėja 1 m/s2

3 klausimas: kokia jėga yra trintis?

Atsakymas:

Trintis yra kontaktinė jėga, kuri veikia tik tada, kai du objektai liečiasi vienas su kitu. Tai yra priešinga jėga, ty ji visada priešinasi objekto judėjimui.

tinklo topologijos

4 klausimas: ką ar galima priversti?

Atsakymas:

Jėga gali daryti įvairius dalykus, pvz.

• Jėga gali pakeisti objekto kryptį.
• Jėga gali pakeisti ramybės ar judėjimo būseną.
• jėga gali pakeisti objekto greitį.
• Jėga gali pakeisti objekto formą ir dydį.

5 klausimas: kiek jėgų rūšių yra sąveikos pagrindu?

Atsakymas:

Remiantis dviejų objektų sąveika, jėga gali būti suskirstyta į dvi kategorijas,

• Kontaktinė jėga
• Nekontaktinė jėga

6 klausimas: kuri yra silpniausia gamtos jėga?

Atsakymas:

Tarp visų pagrindinių jėgų Gravitacinė jėga yra silpniausia jėga ir taip pat laikoma silpniausia gamtos jėga.

7 klausimas: ar jėga yra skaliarinis dydis?

Atsakymas:

Jėga nėra skaliarinis dydis. Kadangi jis turi ir kryptį, ir dydį. Todėl jėga yra vektorinis dydis.

8 klausimas: Obuolys nukrenta nuo medžio, kokia jėga yra atsakinga už šį reiškinį?

Atsakymas:

Gravitacijos jėga yra atsakinga už obuolio kritimą. Gravitacijos jėga yra traukos jėga tarp žemės ir bet kurio objekto.