Force | fysik

Inom fysiken är en kraft en tryck- eller dragkraft mellan objekt. Det kallas för en växelverkan eftersom om ett objekt verkar på ett annat, så motsvaras dess verkan av en reaktion från det andra objektet. Denna idé är känd som Newtons tredje lag, där verkan och reaktion är "lika och motsatta" (matchade). Föremålen är bara de saker som kraften verkar mellan. Olika krafter verkar mellan olika slags objekt. Gravitationen verkar till exempel mellan objekt med massa, som solen och jorden. Ett annat exempel är den elektromagnetiska kraften, som verkar mellan objekt med laddning, som en elektron och kärnan i en atom. Gravitation och elektromagnetisk kraft är två exempel på krafter.

En kraft förändrar ett objekts tillstånd (någon fysisk kvantitet förändras) eller, strikt sett, två objekts tillstånd, eftersom kraften är en växelverkan. En kraft gör till exempel att ett påverkat objekt skjuts eller dras i en viss riktning. Detta ändrar objektets rörelseförmåga. Krafter får objekt att accelerera, öka objektets totala tryck, ändra riktning eller ändra form. Styrkan hos en kraft mäts i Newton (N). Det finns fyra grundläggande krafter inom fysiken.

En kraft är alltid en knuff, dragning eller vridning, och den påverkar föremålen genom att trycka upp dem, dra ner dem, skjuta dem åt sidan eller genom att ändra deras rörelse eller form på något annat sätt.

Newtons andra lag

Enligt Newtons andra rörelselag är formeln för att hitta kraften:

F = m a {\displaystyle F=ma} $F=ma$

där F {\displaystyle F} är kraften,
m {\displaystyle m} är ett föremåls massa
och a {\displaystyle a} är föremålets acceleration.

Hans andra lag definierar att en kraft är lika med förändringen i rörelsemängd (massa gånger hastighet) per förändring i tid. Moment definieras som ett föremåls massa m gånger dess hastighet V.

Vikt

Gravitation är en acceleration. Allt som har en massa dras mot jorden på grund av denna acceleration. Denna dragning är en kraft som kallas vikt.

Man kan ta ekvationen ovan och ändra a {\displaystyle a} till standardgravitationen g, så att man kan få fram en formel för gravitationen på jorden:

W = m g {\displaystyle W=mg} $W=mg$

där W {\displaystyle W} $W$ är ett föremåls vikt,
m {\displaystyle m} är ett föremåls massa
och g {\displaystyle g} är gravitationsaccelerationen på havsnivå. Den är ungefär 9,8 m / s 2 {\displaystyle 9.8m/s^{2}} $9.8m/s^{2}$ .

Formeln säger att när man känner till ett föremåls massa kan man beräkna hur stor kraft som tyngdkraften utövar på föremålet. Du måste befinna dig på jorden för att kunna använda den här formeln. Om du befinner dig på månen eller på en annan planet kan du använda formeln, men g blir annorlunda.

Kraften är en vektor, så den kan vara starkare eller svagare och den kan också peka i olika riktningar. Gravitationen pekar alltid ner mot marken (om du inte befinner dig i rymden).

Gravitationskraft

En annan ekvation som säger något om gravitation är:

F = G m 1 m 2 d 2 {\displaystyle {F}={\frac {Gm_{1}m_{2}}{d^{2}}}} ${F}={\frac {Gm_{1}m_{2}}{d^{2}}}$

F {\displaystyle F} är kraft; G {\displaystyle G} $G$ är gravitationskonstanten, som används för att visa hur gravitationen accelererar ett föremål; m 1 {\displaystyle m_{1}} $m_{1}$ är massan av ett föremål; m 2 {\displaystyle m_{2}} $m_{2}$ är massan av det andra föremålet; och d {\displaystyle d} $d$ är avståndet mellan föremålen.

Denna ekvation används för att beräkna hur jorden rör sig runt solen och hur månen rör sig runt jorden. Den används också för att beräkna hur andra planeter, stjärnor och objekt i rymden rör sig.

Ekvationen säger att om två föremål är mycket tunga finns det en stark kraft mellan dem på grund av gravitationen. Om de är mycket långt ifrån varandra är kraften svagare.

Frågor och svar

Fråga: Vad är en kraft?

S: En kraft är en tryck- eller dragkraft mellan objekt. Det är en interaktion som uppstår när ett objekt verkar på ett annat och dess verkan motsvaras av en reaktion från det andra objektet.

F: Hur förklarar Newtons tredje lag krafter?

S: Newtons tredje lag säger att verkan och reaktion är "lika och motsatta" (matchade). Detta innebär att när ett föremål verkar på ett annat kommer det andra föremålet att reagera på ett lika stort men motsatt sätt.

F: Vilka typer av föremål verkar olika krafter mellan?

S: Olika krafter verkar mellan olika typer av föremål. Gravitationen verkar till exempel mellan objekt med massa som solen och jorden, medan den elektromagnetiska kraften verkar mellan objekt med laddning som elektroner och atomer.

F: Hur ändrar en kraft ett objekts tillstånd?

S: En kraft ändrar ett objekts tillstånd genom att det skjuts eller dras i en viss riktning, vilket ändrar dess rörelseförmåga, accelererar det, ökar dess totala tryck, ändrar dess riktning eller form på något annat sätt.

F: Hur mäts styrkan hos en kraft?

S: En krafts styrka mäts i Newton (N).

F: Hur många grundläggande krafter finns det inom fysiken?

S: Det finns fyra grundläggande krafter i fysiken.

F: På vilka sätt kan krafter påverka föremål?

S: Krafter kan påverka föremål genom att trycka upp dem, dra ner dem, skjuta dem åt sidan eller ändra deras rörelse eller form på något annat sätt.