20 نوعا من القوة (حسب الفيزياء)

يحتوي مفهوم القوة على عدد كبير من الدلالات في مختلف المجالات ، في بعض المجالات مرادف للقوة الجسدية والعقلية والمرونة ومقاومة الأحداث.

لكن أبعد من ذلك ، نسمي القوة أيضًا أحد المقادير الرئيسية للفيزياء ، التي دُرست من الفيزياء أساسي حتى في أكثر فروع العلم تعقيدًا ، والذي يشارك في عدد كبير من الظواهر والأفعال و تفاعلات.

لهذا السبب، على المستوى المادي يمكننا التحدث عن أنواع مختلفة من القوة، والتي سنقوم بذكرها بإيجاز في هذه المقالة.

• مقالات لها صلة: "أنواع الطاقة الخمسة عشر: ما هي؟"

ماذا نسمي القوة؟

قبل البدء في الحديث عن الأنماط أو الفئات المختلفة التي تم إنشاؤها في ذلك الوقت لتحليل أنواع مختلفة من القوة ، من الضروري وضع تعريف موجز لـ مفهوم.

بطريقة عامة يمكننا تعريف القوة على أنها كمية مادية من نوع المتجه، التي ترتبط بها وتعتبر سببًا في القدرة على توليد إزاحة أو حركة مع تسارع الجسم أو كائن ، تعديل في هيكلها أو حتى حالة الراحة الخاصة بها عندما للوصول إليها يجب أن تمارس مقاومة إلى آخر قوة. لكي يتم تعريفها بشكل صحيح ، تجدر الإشارة إلى أن كل قوة لها نقطة تطبيق واتجاه وشدة محددة ستحدد السلوك النهائي للكائن.

كم هذا الحجم القوة لها وحدة قياس ، نيوتن (تكريما لإسحاق نيوتن ، الذي يعتبر أول من وضع صيغة رياضية لحسابها) ، مما يجعل يشير إلى مقدار القوة اللازمة لتوليد تسارع بمقدار متر واحد لكل ثانية مربعة في جسم واحد كيلوغرام من الكتلة بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا وحدات قياس أخرى ، مثل dyne.

• قد تكون مهتمًا بـ: "9 مسلمات نظرية دالتون الذرية"

أنواع القوة

من الممكن تصنيف أنواع القوة باتباع معايير مختلفة. دعونا نراهم.

1. اعتمادا على معايير محددة

يمكننا أن نجد التصنيفات التي تم إجراؤها بناءً على جوانب مثل ثباتها ووجود أو عدم وجود اتصال مباشر بين الأجسام أو طريقة تصرفها. ومن الأمثلة على ذلك أنواع القوة التالية.

1.1 قوى ثابتة

تُفهم القوى الثابتة أو الدائمة على أنها جميع تلك المتأصلة في الجسم أو الكائن نفسه والتي تنبع من هيكله أو تكوينه ، والتي لا يمكن الهروب منها. يعتبر الوزن من أكثر الأشياء التي يمكن رؤيتها بسهولة، منتج كتلة الجسم وجاذبية الجاذبية التي يتعرض لها.

1.2 قوى متغيرة

يُطلق عليها أيضًا اسم المتقطع ، وهي تلك القوى التي ليست جزءًا من بنية الكائن أو الجسم الذي تحدث فيه الحركة أو التغيير ، بل بالأحرى يأتي من أجسام أو عناصر أخرى. مثال على ذلك هو القوة التي يمارسها شخص ما على سيارة لتحريكها.

1.3 اتصال

من المفهوم أن قوى الاتصال هي كل تلك التي تتميز بالحاجة إلى الاتصال بين الأجسام أو العناصر من أجل توليد الحركة أو التغيير الهيكلي. الأمر كله يتعلق بالقوى تقليديا من قبل الميكانيكا الكلاسيكية، كما سنرى لاحقًا.

1.4 من على بعد

على عكس الحالة السابقة ، فإن القوى البعيدة هي كل تلك التي لا تكون ضرورية لها هناك اتصال بين الهيئات لتحقيق تغيير في الهيكل أو إزاحة جثث. مثال على ذلك سيكون الكهرومغناطيسية..

1.5 ثابتة

كل تلك القوى التي لا تختلف في شدتها أو اتجاهها أو مكانها ، وتبقى ثابتة عمليًا متى وجدت ، تسمى ثابتة. مثال على ذلك هو قوة الجاذبية.

1.6 ديناميات

القوى الديناميكية هي كل تلك التي تكون فيها القيم العامة جزءًا من القوة تختلف باستمرار وبشكل مفاجئأو تغيير اتجاهه أو مكان التطبيق أو شدته.

1.7 من العمل

يُعطى هذا الاسم لتلك القوى التي يتم تطبيقها على كائن ما من أجل تحريكه أو تعديل هيكله ، ولا تنشأ عن الكائن نفسه ولكن من عنصر خارجي. فعل دفع شيء ما قد يعني تطبيق قوة العمل.

1.8 من رد الفعل

كل تلك التي يولدها الجسم نفسه تسمى على هذا النحو. ردا على استخدام قوة خارجية، من نقطة معينة للتطبيق. في الحالة السابقة ، كان الجسم المتحرك يبذل قوة رد فعل تجاهنا.

1.9 متوازن

يتم فهمها على أنها تلك القوى التي تعارض بعضها البعض بنفس الشدة ولكن إتجاهاتهم معاكسة تماما، وهو أمر يتسبب في بقاء الجسم المعني في وضع معين. يمكن تمثيل هذا النوع من القوة من خلال أي جسم جالس على الأرض أو من قبل شخصين من نفس القوة يدفعان بعضهما البعض في نفس الوقت.

1.10. غير متوازن

نشير إلى تلك القوى التي عند تطبيقها على جسم معين ، فإنها تولد حركته، حيث لا يوجد توازن أو قوة معاكسة كافية لمنعه.

2. في الميكانيكا الكلاسيكية: قوى الاحتكاك

هناك أنواع عديدة ومتنوعة من القوة التي يمكن أن نجدها في الطبيعة ، ولكن بشكل عام عندما تبدأ في دراستها جسديًا عادة ما يستخدم مفهوم القوة في سياق الميكانيكا الكلاسيكية ، في إشارة إلى نوع من القوى يسمى اتصال. ضمن هذه يمكننا أن نجد الأنواع التالية من القوة.

2.1. طبيعي

نحن نفهم أن القوة الطبيعية هي تلك القوة من خلال التفاعل بين هيئتين على اتصال، مثل الجسم والأرض ، تمارس قوة رد فعل للوزن والتي ستذهب في الاتجاه المعاكس للوزن.

2.2. مُطبَّق

كقوة مطبقة ، نفهم تلك القوة التي يستخدمها الجسم على آخر والتي تسبب حركة متسارعة أو تغيير في بنية الجسم. إنها قوة اتصال مباشر.

23. احتكاك

الاحتكاك أو قوة الاحتكاك هي تلك القوة التي تظهر قبل ملامسة جسدين وتلك يكتسب اتجاهًا معاكسًا للقوة المطبقة أو العادية. على سبيل المثال ، عند دفع شيء ما ، فإنه يوفر مقاومة تنتج إلى حد كبير عن طريق قوة الاحتكاك بالأرض.

شكل مشابه آخر من هذا النوع من القوة ، والذي يصنف أحيانًا بشكل مستقل ، هو مقاومة الهواء. هذه القوة هي ما يفسر ، على سبيل المثال ، أن كائنين من نفس الكتلة يمكن إلقاؤهما في نفس الوقت من نفس الارتفاع وقت مختلف للوصول إلى الأرض (احتكاك الهواء) ، أو أن الجسم الذي يتم دفعه لأسفل منحدر طفيف قد ينتهي به الأمر الإمتناع

2.4 المرن

نسمي القوة المرنة تلك التي يتم إنتاجها عندما يكون السطح أو الجسم في وضع لا التوازن بقوة معينة ، يظهر كرد فعل يسعى لاستعادة الوضع الأولي المذكور أو توازن. أي أنه يحدث عندما يتعرض الجسم لقوة تشوهه حاول العودة إلى حالتها الأصلية. يمكن العثور على مثال نموذجي في الينابيع أو الينابيع أو المطاط الممدود التي تسعى إلى العودة إلى وضعها الأصلي.

2.5 أَضْنَى

نحن نواجه نوعًا غريبًا من القوة ، يتميز بالقدرة على نقل قوة بين أجسام مختلفة والتي تتولد عند وجود قوتين متعارضتين اسحب الجسم في اتجاهين متعاكسين دون كسره فعليًا. يمكن استخدامه لتوليد الأنظمة التي توزع القوة المطلوب تطبيقها لتوليد الحركة. قوة الشد هي تلك القوة التي تسمح لنا باستخدام ، على سبيل المثال ، البكرات لتحريك الأشياء الثقيلة.

2.6. من الجمود

إن قوة القصور الذاتي أو القوة الوهمية هي القوة التي يتحرك بها الجسم بواسطة ناتج القوى التي سبق تطبيقه حتى عندما يكون الجسم أو الشيء الذي ولد القوة المذكورة قد توقف بالفعل عن تطبيقه بطريقة ما مباشر. إنها القوة التي يحافظ بها الجسم على حالته في نفس اتجاه التسارع. هذا ما يحدث ، على سبيل المثال ، عند مواجهة حادث تصادم أو تباطؤ مفاجئ للسيارة ، فإن جسد الركاب يميل إلى الإسقاط في نفس الاتجاه من التي كانت السيارة تتبعها.

3. القوى الأساسية

بالإضافة إلى تلك الخاصة بالميكانيكا الكلاسيكية والمتعلقة بالأجسام العيانية ، يمكننا أن نجد قوى عظيمة أخرى تشير إلى العلاقات التي جسيمات المادة فيما بينها أو وجود قوى على مسافة ، كونها دراستهم نتاجًا في الغالب للفيزياء الحديثة ويسمح بشرح جزء كبير من سابق.

3.1. قوة الجاذبية

نسمي هذه القوة قوة الجاذبية التجاذب بين الأشياء والتي تعتمد شدتها على كتلتها والمسافة بينها. أكثر قوة الجاذبية التي تم دراستها هي تلك الخاصة بالكوكب نفسه ، والتي تجذب الأجسام الموجودة عليه نحو سطحه ، باعتبارها واحدة من أفضل قوى المسافة المعروفة. إنها أيضًا القوة التي تجعل الكواكب تدور حول النجوم. كما أنه مهم في المقادير مثل الوزن.

3.2 القوة الكهرومغناطيسية

على الرغم من أننا تحدثنا في الماضي بشكل منفصل عن القوى المغناطيسية والقوى الكهروستاتيكية ، فإن أظهرت الدراسة التقدمية لخصائص هذه القوى أنها في الواقع مترابطة.

كل شيء عن القوة من خلالها تنجذب الجزيئات الكهربائية إلى الجسيمات المشحونة الأخرى أو تنفر منها إما بعلامة معاكسة (قوة جاذبة) أو بنفس العلامة (التنافر). عندما تحدث هذه العلاقات في الجسيمات المتحركة ، تتولد المجالات الكهرومغناطيسية.

3.3 قوة نووية ضعيفة

من المحتمل أن تكون القوة النووية من أصعب القوى التي يصعب على غير المتمرسين في الفيزياء فهمها. في حالة القوة النووية الضعيفة ، فإننا نتعامل مع نوع من القوة يسمح بتحلل النيوترونات والنشاط الإشعاعي. بالإضافة إلى توليد قوى الجذب والتنافر ، فإنه يسمح للجسيم بالتغير.

3.4. قوة نووية قوية

من فيزياء الجسيمات ، القوة النووية القوية هي التي تسمح لجسيمين يجب أن يتنافر كل منهما بسبب الشحنة الكهربائية ليبقى متحدين ، وهو شيء يسمح بوجود نواة البروتونات في معظم الجزيئات.