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forces de formule. La force – formule (Physique)

Le mot « pouvoir » est si répandue que lui donner un concept clair – une tâche presque impossible. Variété de la force musculaire à la force de l'esprit ne couvre pas tout le spectre de incorporé dans ses idées. La force, considérée comme une grandeur physique qui a un sens clairement défini et la définition. La formule définit un modèle mathématique du moteur: la force en fonction des paramètres principaux.

L'histoire de la force de recherche comprennent la définition en fonction des paramètres et la preuve expérimentale de la dépendance.

Force en physique

La force – une mesure de l'interaction des corps. organismes d'action réciproque sur l'autre décrit complètement les processus associés à des changements de vitesse ou de déformation des corps.

Comme la grandeur physique a une unité d'alimentation (dans le système SI – Newton) et le dispositif pour sa mesure – dynamomètre. Dynamomètre principe de fonctionnement est basé sur la comparaison de la force agissant sur le corps avec la force élastique du dynamomètre à ressort.

Pour la force de 1 newton force est adopté, sous l'influence d'un poids corporel de 1 kg modifie sa vitesse de 1 m pour 1 seconde.

Force en tant que grandeur vectorielle définie par:

  • direction d'action;
  • le point d'application;
  • module, une valeur absolue.

En décrivant l'interaction nécessairement indiquer ces paramètres.

Types d'interactions naturelles: gravitationnelles, électromagnétiques, fort, faible. Gravitationnel force (force de gravité avec sa variété – la force de gravité) existent en raison de l'influence des champs gravitationnels autour de tout corps ayant une masse. Le champ d'étude de la gravitation n'est pas encore terminée. Trouver la source du champ n'est pas encore possible.

Un plus grand nombre de forces résulte de l'interaction électromagnétique des atomes qui constituent la substance.

force de pression

Lors de la réaction avec le corps de la Terre, il exerce une pression sur la surface. La force de pression, la formule est de la forme: P = mg, définie par la masse (m). Accélération de la pesanteur (g) présente des valeurs différentes à différentes latitudes de la Terre.

La force de la pression verticale est égale en grandeur et opposée en direction force élastique résultant dans le support. les forces de formule varie donc avec le mouvement du corps.

Les variations de poids corporel

l'action du corps sur le support en raison de l'interaction avec la Terre plus souvent désigné sous le poids du corps. Fait intéressant, la valeur du poids corporel dépend de l'accélération du mouvement dans la direction verticale. Dans le cas où le sens opposé à l'accélération de l'accélération en chute libre, le gain de poids se produit. Si l'accélération du corps coïncide avec la direction de la gravité, le poids corporel réduit. Par exemple, alors que dans un ascenseur, au début de la récupération d'une personne se sent le gain de poids pendant un certain temps. Ont fait valoir que sa masse est en train de changer, il ne faut pas. En même temps, nous partageons le concept de « poids corporel » et « masse ».

force élastique

Lorsque le changement de la forme du corps (déformation), il existe une force qui tend à ramener le corps à sa forme originale. Cette force a été donné le nom de « force élastique ». Il se pose en raison de l'interaction électrique des particules qui composent le corps.

Considérons une souche simple: la tension et de compression. Le stretching est accompagnée d'une augmentation des dimensions linéaires des corps, compression – les réduire. Quantité caractérisant les processus appelés allongement du corps. On note son « x ». Formule force élastique est directement liée à l'allongement. Chaque corps subissant une déformation a ses propres paramètres géométriques et physiques. La dépendance de la résistance de déformation élastique du corps et les propriétés du matériau à partir duquel il est réalisé est déterminé par le coefficient d'élasticité est appelé sa rigidité (k).

Modèle mathématique de l'interaction élastique est décrite par la loi de Hooke.

Force générée par la déformation du corps, est dirigée contre le sens de déplacement des différentes parties du corps est directement proportionnelle à son allongement:

  • F y = kx (en notation vectorielle).

Le signe « – » indique la direction opposée de la déformation et la force.

Sous forme scalaire, le signe négatif est absent. La force élastique, une formule qui a la forme suivante F = kx y, est utilisée uniquement lors de la déformation élastique.

L'interaction du champ magnétique avec un courant

L'effet du champ magnétique sur un courant continu est décrit par la loi Ampères. La force avec laquelle le champ magnétique agit sur un conducteur porteur de courant placés en elle, appelée force Ampères.

Interaction des champs magnétiques avec une charge électrique en mouvement provoque une manifestation de force. La formule de ampère qui a la forme F = IBlsinα, dépend du champ d'induction magnétique (B), la longueur de la partie active du conducteur (L), courant (I) dans le conducteur et l'angle entre la direction du courant et de l' induction magnétique.

Merci à la dernière dépendance peut soutenir que le champ magnétique agit vecteur peut changer lors de la rotation de la direction du conducteur ou des changements en cours. Gauche règle de la main vous permet de définir la direction d'action. Si le bras gauche positionné de telle sorte que le vecteur d'induction magnétique inclus dans la paume, quatre doigts ont été dirigés courant dans le conducteur, puis pliées à 90 ° pouce indique la direction du champ magnétique.

L'utilisation de cette humanité influence trouve, par exemple, dans les moteurs électriques. La rotation du rotor provoqué par le champ magnétique créé par un électro-aimant puissant. formule de force donne une indication de la possibilité de changement de puissance du moteur. Avec une augmentation de l'intensité ou l'ampleur de l'augmentation du couple sur le terrain, ce qui conduit à une augmentation de la puissance du moteur.

Les trajectoires des particules

Interaction des champs magnétiques avec une charge largement utilisée dans mass-spectrographes dans l'étude des particules élémentaires.

L'action dans ce domaine provoque une force, appelée la force de Lorentz. Lorsqu'elle est injectée dans le champ magnétique se déplaçant avec une certaine vitesse de la particule chargée force de Lorentz, d' une formule qui a la forme F = vBqsinα, provoque un mouvement de particules le long de la circonférence.

Dans ce modèle mathématique v – vitesse de la particule du module, la charge électrique qui – q, – champ d'induction magnétique, α – angle entre la vitesse et de l'induction magnétique.

Une particule se déplaçant dans un cercle (ou d' un arc de cercle), étant donné que la force et la vitesse sont orientés en formant un angle de 90 ° par rapport à l'autre. Changer la direction de la vitesse linéaire provoque l'accélération.

Gauche règle de la main, discuté ci – dessus, se produit dans l'étude de la force de Lorentz, si le bras gauche positionné de telle sorte que le vecteur d'induction magnétique inclus dans la paume, quatre doigts étendant dans une ligne ont été envoyées à la vitesse d'une particule chargée positivement, puis pliée de 90 ° pouce indique la direction de la force.

problèmes de plasma

L'interaction du champ magnétique et les substances utilisées dans les cyclotrons. Les problèmes liés à l'étude de laboratoire du plasma ne permettent pas de la garder dans des récipients fermés. Très gaz ionisé peut exister seulement à des températures élevées. Conserver le plasma dans un espace de localisation unique est possible au moyen de champs magnétiques, le gaz de filage pour former un cycle. Contrôlées thermonucléaires Les réactions peuvent être étudiés en tant que cordon de filage plasma à haute température au moyen de champs magnétiques.

Un exemple de champ magnétique in vivo de gaz ionisé – Aurora. Ce spectacle majestueux est observé dans le cercle polaire à une altitude de 100 km au-dessus de la surface de la terre. gaz lumineux mystérieux coloré pourrait être expliqué seulement au XXe siècle. champ magnétique près des pôles de la Terre ne peut pas empêcher la pénétration du vent solaire dans l'atmosphère. Le rayonnement le plus actif est dirigé le long des lignes d'induction magnétique, ce qui provoque l'ionisation de l'atmosphère.

Phénomènes liés à charger le mouvement

Historiquement, la quantité principale qui caractérise le passage du courant dans le conducteur, appelé courant. Fait intéressant, ce concept n'a rien à voir avec la force physique n'est pas. Ampérage, dont la formule comprend la charge circulant par unité de temps à travers la section transversale du conducteur, a la forme:

  • I = q / t, où t – débit de temps de charge q.

En fait, la force actuelle – la quantité de charge. L'unité de mesure est ampère (A), à la différence N.

Détermination de la force de travail

Une force de la matière est accompagnée de l'exécution des travaux. la force de travail – grandeur physique qui est numériquement égale au produit de la force multipliée par la distance parcourue sous son influence, et le cosinus de l'angle entre les directions de force et de déplacement.

la force de travail favorisée, la formule est de la forme A = FScosα, comprend la quantité de force.

L'action de l'organisme est accompagné d'un changement de vitesse d'un corps ou d'une déformation, ce qui indique un changement simultané de l'énergie. La force de travail dépend directement de la taille.