Kiến thức Phổ thông

Định nghĩa về Lực trong vật lý là gì?

Định nghĩa lực

Lực là một mô tả định lượng của một tương tác gây ra sự thay đổi trong chuyển động của một đối tượng. Một vật thể có thể tăng tốc, giảm tốc độ hoặc thay đổi hướng để đáp ứng với một lực. Nói cách khác, lực là bất kỳ hành động nào có xu hướng duy trì hoặc thay đổi chuyển động của cơ thể hoặc làm biến dạng nó. Các đối tượng được đẩy hoặc kéo bởi các lực tác động lên chúng. Lực tiếp xúc được định nghĩa là lực tác dụng khi hai vật thể tiếp xúc trực tiếp với nhau. Các lực khác, chẳng hạn như lực hấp dẫn và lực điện từ, có thể tự tác động ngay cả trong khoảng trống của không gian.

Đơn vị lực

Lực là một vectơ; nó có cả hướng và độ lớn. Đơn vị SI cho lực là newton (N). Một lực mới bằng 1 kg * m / s2 (trong đó ký hiệu “*” là viết tắt của “lần”). Lực tỷ lệ thuận với gia tốc, được định nghĩa là tốc độ thay đổi vận tốc. Trong thuật ngữ tính toán, lực là đạo hàm của động lượng theo thời gian.

Có hai loại lực trong vũ trụ: tiếp xúc và không tiếp xúc. Các lực tiếp xúc, như tên gọi của nó, diễn ra khi các vật chạm vào nhau, chẳng hạn như đá một quả bóng: Một vật (chân của bạn) chạm vào vật khác (quả bóng). Các lực không tiếp xúc là những nơi mà các vật thể không chạm vào nhau. Lực tiếp xúc có thể được phân loại theo sáu loại khác nhau:

  • Nén: chẳng hạn như một chuỗi được kéo chặt
  • Lò xo: ​​chẳng hạn như lực tác dụng khi bạn nén hai đầu của lò xo
  • Phản ứng bình thường: trong đó một cơ thể cung cấp phản ứng với một lực tác động lên nó, chẳng hạn như một quả bóng nảy trên mặt đen
  • Ma sát: lực tác dụng khi một vật di chuyển qua vật khác, chẳng hạn như một quả bóng lăn trên mặt đen
  • Ma sát không khí: ma sát xảy ra khi một vật thể, chẳng hạn như quả bóng, di chuyển trong không khí
  • Trọng lượng: nơi một cơ thể được kéo về phía trung tâm Trái đất do trọng lực

Các lực không tiếp xúc có thể được phân loại theo ba loại:

  • Lực hấp dẫn: đó là do lực hấp dẫn giữa hai cơ thể
  • Điện: đó là do các điện tích có trong hai cơ thể
  • Từ tính: xảy ra do tính chất từ ​​của hai vật thể, chẳng hạn như hai cực đối diện của hai nam châm bị hút vào nhau

Lực và định luật chuyển động của Newton

Khái niệm lực ban đầu được Isaac Newton định nghĩa trong ba định luật về chuyển động của ông. Ông giải thích lực hấp dẫn như một lực hấp dẫn giữa các cơ thể sở hữu khối lượng. Tuy nhiên, lực hấp dẫn trong Thuyết tương đối rộng của Einstein không cần lực. Định luật về chuyển động đầu tiên của Newton nói rằng một vật thể sẽ tiếp tục chuyển động với vận tốc không đổi trừ khi nó bị tác động bởi ngoại lực. Các vật thể chuyển động vẫn ở trạng thái chuyển động cho đến khi một lực tác dụng lên chúng. Đây là quán tính. Chúng sẽ không tăng tốc, giảm tốc độ hoặc thay đổi hướng cho đến khi có điều gì đó tác động lên họ. Ví dụ, nếu bạn trượt một quả bóng khúc côn cầu, cuối cùng nó sẽ dừng lại do ma sát trên băng.

Định luật chuyển động thứ hai của Newton nói rằng lực tỷ lệ thuận với gia tốc (tốc độ thay đổi của động lượng) cho một khối lượng không đổi. Trong khi đó, gia tốc tỷ lệ nghịch với khối lượng. Ví dụ, khi bạn ném một quả bóng ném xuống đất, nó sẽ tác dụng một lực hướng xuống; mặt đất, đáp lại, tạo ra một lực hướng lên làm cho quả bóng nảy lên. Luật này rất hữu ích để đo lực. Nếu bạn biết hai trong số các yếu tố, bạn có thể tính toán thứ ba. Bạn cũng biết rằng nếu một vật đang tăng tốc thì phải có một lực tác dụng lên nó.

Định luật về chuyển động thứ ba của Newton liên quan đến sự tương tác giữa hai đối tượng. Nó nói rằng đối với mọi hành động đều có phản ứng bình đẳng và ngược lại. Khi một lực được tác dụng lên một vật, nó có tác dụng tương tự đối với vật tạo ra lực nhưng theo hướng ngược lại. Ví dụ, nếu bạn nhảy xuống một chiếc thuyền nhỏ xuống nước, lực bạn sử dụng để nhảy về phía trước cũng sẽ đẩy thuyền lùi về phía sau. Các hành động và lực phản ứng xảy ra cùng một lúc.

Các lực cơ bản

Có bốn lực cơ bản chi phối sự tương tác của các hệ thống vật lý. Các nhà khoa học tiếp tục theo đuổi một lý thuyết thống nhất về các lực lượng này:

1. Trọng lực: lực tác dụng giữa các khối lượng. Tất cả các hạt trải nghiệm lực hấp dẫn. Ví dụ, nếu bạn cầm một quả bóng lên không trung, khối lượng của Trái đất cho phép quả bóng rơi xuống do lực hấp dẫn. Hoặc nếu một con chim nhỏ bò ra khỏi tổ của nó, trọng lực từ Trái đất sẽ kéo nó xuống đất. Trong khi graviton đã được đề xuất như là trọng lực trung gian của hạt, nó vẫn chưa được quan sát.

2. Điện từ: lực tác dụng giữa các điện tích. Hạt trung gian là photon. Ví dụ, loa sử dụng lực điện từ để truyền âm thanh và hệ thống khóa cửa của ngân hàng sử dụng lực điện từ để giúp đóng chặt các cửa kho tiền. Các mạch điện trong các dụng cụ y tế như chụp cộng hưởng từ sử dụng lực điện từ, cũng như các hệ thống vận chuyển nhanh từ tính ở Nhật Bản và Trung Quốc gọi là “maglev” cho bay từ trường.

3. Hạt nhân mạnh: lực giữ hạt nhân của nguyên tử lại với nhau, qua trung gian là các gluon tác dụng lên quark, phản vật chất và chính các gluon. (Một gluon là một hạt thông tin liên kết các quark bên trong các proton và neutron.

4. Hạt nhân yếu: lực được trung gian bằng cách trao đổi các boson W và Z và được nhìn thấy trong sự phân rã beta của neutron trong hạt nhân. (Một boson là một loại hạt tuân theo quy tắc thống kê của Bose-Einstein.) Ở nhiệt độ rất cao, lực yếu và lực điện từ không thể phân biệt được.

Tóm tắt về Lực

  • Lực: Mô tả về sự tương tác gây ra thay đổi trong chuyển động của vật thể. Nó cũng có thể được biểu thị bằng ký hiệu F.
  • Đơn vị lực trong hệ thống đơn vị quốc tế (SI). Nó cũng có thể được biểu thị bằng ký hiệu N.
  • Lực tiếp xúc: Các lực diễn ra khi các vật chạm vào nhau. Lực tiếp xúc có thể được phân loại theo sáu loại: lực căng, lò xo, phản ứng bình thường, ma sát, ma sát không khí và trọng lượng.
  • Các lực không tiếp xúc: Các lực diễn ra khi hai vật không chạm vào nhau. Các lực này có thể được phân loại theo ba loại: trọng lực, điện và từ.
Người ngoài hành tinh sống ở đâu? 7 giả thuyết khả thi nhất Người ngoài hành tinh sống ở đâu? 7 giả thuyết khả thi nhất - Chỉ trong một khoảng thời gian ngắn, chúng ta đã làm được khá nhiều điều (có lẽ vậy). Chúng ta đã đưa những phi hành gia lên mặt trăng và sống ở ngay ngoài vũ trụ, phát triển hệ thống kính thiên văn đồ sộ và tinh vi để với tới nơi xa nhất có… Đọc thêm
Sao chổi là gì? Thông tin, nguồn gốc về Sao chổi Sao chổi là gì? Thông tin, nguồn gốc về Sao chổi - Sao chổi là gì? Sao chổi là một phần rất nhỏ của Thái Dương hệ, được tạo thành chủ yếu từ băng cùng với một lượng nhỏ bụi và đá. Hàu hết các sao chổi có kích cỡ khoảng vài kilomet. Phần thân chính thường được gọi là hạt nhân sao chổi, chứa nước, khí… Đọc thêm
Trọng lượng nguyên tử là gì? Danh sách trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố - Định nghĩa trọng lượng nguyên tử Trọng lượng nguyên tử, còn được gọi là khối lượng nguyên tử tương đối, tỷ lệ khối lượng trung bình của một nguyên tố hóa học Nguyên tử với một số tiêu chuẩn. Kể từ năm 1961, đơn vị tiêu chuẩn của khối lượng nguyên tử là một phần… Đọc thêm
Show More
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker