/ フォーミュラを強制する。強さ - 数式(物理学)

フォーミュラを強制する。強さ - 数式(物理学)

「力」という言葉はとても包括的です明確なコンセプトは事実上不可能な作業です。筋肉の強さから心の力までの多様性は、それに埋め込まれた概念の全範囲を網羅していません。物理量と見なされる力には、明確に定義された意味と定義があります。力式は数学的モデルを定義します:力の基本パラメータへの依存性。

力の研究の歴史は、パラメータへの依存と依存の実験的証明を決定することを含む。

物理学における強み

強さは身体の相互作用の尺度です。相互の身体の相互作用は、身体の速度または変形の変化に関連するプロセスを完全に記述する。

労働力式
物理量として、力は1を持つ測定(SIシステム - ニュートン)であり、その測定のための装置は動力計である。サイロメータの原理は、体に作用する力と力学計のばね力との比較に基づいている。

1ニュートンの力の場合、1kgの質量を持つ物体が1秒間に1mの速度を変化させる動作の下で、力が受け入れられる。

ベクトル量としての力は、

  • 行動の方向;
  • 適用のポイント。
  • モジュール、絶対値。

対話を説明するには、これらのパラメーターを指定する必要があります。

自然な相互作用のタイプ: 重力、電磁気、強い、弱い。重力を持つ身体を取り囲む重力場の影響により、重力(重力と重力の重力の重力)が存在する。重力場の調査はこれまでに完了していない。フィールドのソースを見つけることはまだできません。

より多くの力は、物質が構成する原子の電磁相互作用に起因する。

圧力の力

ボディが地球と相互作用すると、ボディはレンダリングされます表面の圧力。圧力の力は、式がP = mgの式を持ち、体重(m)によって決まります。自由落下加速度(g)は地球の異なる緯度で異なる値を持つ。

垂直加圧力は、弾性率が等しく、支持体に生じる弾性力の方向が反対である。力の計算式は体の動きによって異なります。

体重の変化

インタラクションによる身体のサポートへの作用地球とはしばしば体の重さと呼ばれます。興味深いことに、体重の量は、垂直方向の運動の加速度に依存する。加速方向が自由落下の加速と逆の場合には、重量増加が見られる。身体の加速度が自由落下の方向と一致すると、体重が減少する。例えば、登山エレベータでは、登り始めにはしばらくの間、体重増加を感じる。彼の大衆が変化していると言う必要はない。同時に、私たちは "体重"とその "体重"の概念を共有します。

弾力性

体の形状(変形)が変化すると、体を元の形に戻そうとする力があります。この力には「弾力の強さ」という名前が付けられました。これは、粒子が電気的に相互作用することによって発生します。

弾性力の式

最も単純な変形を考えてみましょう。 伸張および圧縮。伸長は体の線形寸法の増加を伴い、圧縮は減少を伴う。これらのプロセスを特徴付ける大きさは、身体の伸びと呼ばれる。それを "x"で表す。弾性力の式は、伸びに直接関係している。変形を受けるすべての物体には、独自の幾何学的および物理的パラメータがあります。身体およびそれが作られる材料の特性に対する弾性変形抵抗の依存性は、弾性係数によって決定され、それを剛性(k)と呼ぶことにする。

弾性相互作用の数学的モデルは、フックの法則によって記述される。

身体の変形から生じる力は、身体の個々の部分の変位の方向に対して、その伸びに直接比例する:

  • Fy = -kx(ベクトル表記)。

「 - 」記号は、変形および力の方向の反対を示す。

スカラー形式では、負の符号はありません。その弾性力は、その式が次の形を有する。Fy = kxは、弾性変形のみに使用される。

磁場と電流の相互作用

直流に対する磁場の影響は、アンペールの法則によって説明される。この場合、電流が流れる導体に磁界が作用する力をアンペア力と呼びます。

磁場と移動の相互作用電荷が力の症状を引き起こします。フォームF =IBlsinαを有するアンペールの式が、誘導磁界(B)、導体(L)の活性部の長さ、導体と電流方向と磁気誘導との間の角度で(I)電流に依存します。

アンペアフォース式

後者の依存性のために、磁場の作用のベクトルは、導体が回転されたとき、または電流の方向が変化したときに変化することができる。左手のルールでは、アクションの方向を設定できます。左手が磁気誘導のベクトルが手のひらに入るように配置されている場合、4本の指は導体の電流に沿って導かれ、次いで90°に曲げられる° 親指は磁場の方向を示します。

人類へのこの影響の応用例えば、電気モータに見出される。回転子の回転は、強力な電磁石によって生成される磁場によって引き起こされる。フォースフォーミュラを使用すると、エンジンパワーを変更する可能性を判断できます。界磁の電流または大きさが増加すると、トルクが増加し、エンジン出力が増加する。

粒子の軌跡

磁場と電荷との相互作用は、素粒子の研究における質量分析器で広く使用されている。

この場合のフィールドの動作は、力の出現を引き起こし、ローレンツ力と呼ばれる。荷電粒子のある速度で移動するローレンツ力が磁場に当たると、その式はF =vBqsinαの形をとり、粒子は円周に沿って移動する。

この数学的モデルにおいて、vは、電荷がqであり、Bが磁場誘導であり、αが速度の方向と磁気誘導の間の角度である粒子の速度係数である。

ローレンツ力式

粒子は、力と速度が90°の角度を向いているため、円(または円の円弧)に沿って移動します° お互いに線速度の方向の変化は、加速の出現を引き起こす。

上で考えた左手のルールは、磁気誘導ベクトルが手のひらに含まれるように、左アームが配置場合、ローレンツ力の研究に置き、一列に延びる4本の指が正に荷電粒子の速度に送られた後、90折り曲げ° 親指は力の作用方向を示します。

現在の強さの式

血漿の問題

磁場と物質の相互作用サイクロトロンで使用されています。プラズマの実験室研究に関連する問題は、それを密閉容器に入れることを許さない。高度にイオン化されたガスは、高温でのみ存在することができる。プラズマを空間の1つの場所に保つために、磁場によってリングの形でガスをねじることが可能である。制御された熱核反応は、磁場によって高温プラズマをコードにねじることによっても研究することができる。

自然界における磁場の作用の一例イオン化されたガスの条件 - ポーラーライト。この雄大な光景は、地表から100km上の北極圏を越えて観測されます。ガスの不思議なカラフルな輝きは、20世紀にしか説明できませんでした。極の近くの磁場は太陽風の大気への浸透を妨げることはできません。磁気誘導線に沿って誘導される最も活動的な放射は、大気のイオン化を引き起こす。

力式

電荷の動きに関連する現象

歴史的に、メイン導体の電流を特徴付ける値を電流強度といいます。このコンセプトは物理学の力とは何の関係もないことは興味深い。電流の強さは、導線の断面を通る単位時間当たりの電荷の流れを含む式は、

  • I = q / t、ここで、tは電荷qの時間である。

実際、現在の強さは料金の大きさです。その測定単位はアンペア(A)であり、Nとは対照的である。

力の働きを決める

物質に対する強制的な行動は、仕事。力の働きは、その作用によって横断される運動の力と、力と変位の方向との間の角度の余弦の積に数値的に等しい物理量である。

A =FScosαの形式を持つ式が必要な力の仕事は、力の大きさを含みます。

圧力式の力

身体の動作には、身体速度または変形の変化が伴い、これはエネルギーの同時変化を示す。力の働きは大きさに依存します。

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