Fizika óra

Az alkalmazott erő olyan erő, amelyet egy tárgyra egy másik tárgy vagy egy személy alkalmaz. Ha valaki betol egy irodát a szobába, akkor erővel hatunk az irodára. Az alkalmazott erőt az íróasztalon lévő személy gyakorolja.
Az elején

A gravitációs erő az az erő, amellyel a föld, a hold, a nap vagy bármely más masszív test egy tárgyat maga felé vonz. Definíció szerint ez az objektum súlya. A föld minden tárgya olyan gravitációs erőnek van kitéve, amely a föld közepe, annak sugara felé irányul. A földön lévő tárgyra ható gravitációs erő mindig megegyezik az objektum súlyával, mint az egyenletben:

g = gravitációs gyorsulás = 9,8 m/s 2 (a földön)

A normál erő egy másik stabil, kiegyensúlyozott tárggyal érintkező tárgyra kifejtett támasztó erő. Például, ha egy könyv egy felületen nyugszik, akkor a felület felfelé irányuló erőt fejt ki a könyvre annak érdekében, hogy támogassa a könyv súlyát. Más esetekben normális erőt gyakorolnak vízszintesen két, egymással érintkező test között.

A súrlódási erő az az erő, amelyet a felület akkor fejt ki, amikor egy tárgy átmegy rajta, vagy erőfeszítést tesz arra, hogy áthaladjon rajta. A súrlódási erő ellenzi a tárgy mozgását. Például, ha egy könyv az íróasztal felületén mozog, az íróasztal súrlódási erőt fejt ki a könyv mozgásával ellentétes irányba.

A súrlódás akkor következik be, amikor két felület szoros érintkezésbe kerül egymással, ami molekulák közötti vonzerőt eredményez a két különböző felület molekulái között. Az ilyen súrlódási erők a két felület jellegétől és a kölcsönös nyomás mértékétől függenek. A súrlódási erő kiszámítható a következő képlettel:

A légellenállási erő egy speciális típusú súrlódási erő, amely a levegőben mozgó tárgyra hat (vagy a levegő is mozog). Mint minden súrlódó erő, mindig ellenzi a mozgást. Ezt az erőt elhanyagolható mérete (modulusa) miatt gyakran figyelmen kívül hagyják. Fontossá válik a nagy sebességgel mozgó tárgyak (ejtőernyős, síelő) vagy nagyon nagy felületű tárgyak (vitorlás hajó) számára.

A feszültség az az erő, amelyet egy tárgy továbbít, amikor mindkét végén meghúzza (vagy összenyomja) közvetlen fogással vagy húrokkal, kötelekkel, huzalokkal stb. A feszítő erők a drót mentén irányulnak.

A rugó erejét a rugó összenyomása vagy meghosszabbítása gyakorolja egy olyan tárgyra, amelyhez kapcsolódik (vagy össze van szerelve). Ez az erő a tömörített vagy kinyújtott tárgy helyreállítására, az egyensúly kezdeti állapotába való visszatérésre hat. A legtöbb rugónál (különösen azoknál, amelyekre Hooke törvénye vonatkozik) az erő modulusa egyenesen arányos a rugó megnyúlásával vagy összenyomódásával.

A gravitációs vagy a gravitációs erő zavart okoz a fizika osztály sok tanulója számára. A tárgy tömege az anyag, anyag mennyiségére vonatkozik, amely az objektumban található, és egy tárgy súlya a rá ható gravitációs erő. A tömeg a "mennyi anyag van", a súly pedig a föld (vagy bármely más bolygó vagy kozmikus tárgy) anyagra ható húzóerejével (vonzerejével) társul.

Egy tárgy tömege (kg-ban mérve) további specifikáció nélkül azonos lesz, bárhol is legyen az objektum az univerzumban. A tömeg nem változik sem helyével, sem gravitációs vonzerejével, sebességével (itt a klasszikus fizikában Newton törvényei irányítják), sem más erők meglétével. Például egy 2 kg tömegű tárgynak 2 kg lesz, ha a földön, a Holdon vagy a Jupiteren van, ha mozog vagy sem (az előző módosítással), ha nyomja vagy sem, húzza.

Másrészt egy tárgy súlya (N-ben mérve) attól függően változik, hogy hol van az univerzumban. A súly függ a bolygótól, amelyen az objektumot kifejtik, és a bolygótól való távolságtól. A gravitációs erőnek megfelelő tömeg a g gravitációs gyorsulás értékétől függ. A föld felszínén g értéke 9,8 m/s 2 (gyakran körülbelül 10 m/s 2 sebességgel). A hónap felszínén g értéke 1,7 m/s 2. Menj egy másik bolygóra, és ott lesz egy másik g értéke. Ezenkívül a g értéke fordítottan arányos a bolygó közepétől mért távolsággal. Tehát, ha a földfelszín felett 400 km-en mérnénk a g értékét, akkor 9,8 m/s 2-nél kisebb értéket találnánk. (A gravitációs erő jellegéről a fizika óra 6. részében lesz szó részletesen.) Mindig figyeljen a tömeg és a tömeg közötti különbségtételre.

Nagyon óvatosan be kell hatolnia ezeknek az erőknek a jelentésére, ha használni szeretné a fizika ezen részét. Alaposan meg kell értenie ezeknek az erőknek a jelentését, ha sikeresen tovább akar lépni ezen az egységen.
Végül képesnek kell lennie megérteni a fizikai állapot leírását, ezeknek az erőknek a megfelelő ismeretét, felismerni azok jelenlétét vagy hiányát, és felépíteni a szabad test diagramját, amely képviseli a relatív modulust (skálát) és irányokat. Íme néhány modellkérdés a kezdéshez.