物理学にとっての力とは何か、その特徴と種類をそれぞれの理論に従って説明します。また、それがどのように測定されるか、そして様々な例。
力とは何ですか？
技術的には、力とは、動き または体の与えられた形または 粒子。努力や努力の概念と混同しないでくださいエネルギー.
一般的に、力の概念は、 力学 によって確立された古典 アイザックニュートンの原則 （1642-1727）、運動の法則として知られ、1687年に彼らの プリンシピア数学.
古典力学によれば、物体に影響を与える力は、その直線軌道やその運動状態などの運動状態の変化の原因となります。 変位 ユニフォーム、および印刷するには 加速度 （または減速）。さらに、物体に作用する力はすべて同じ力を生成しますが、反対方向になります。
私たちは通常、この言葉を必ずしも使用することなく、日常生活の中で力について話します 物理的。力は物理学によって研究されており、それに応じて、4つの基本的な力がレベルで認識されます量子：重力、電磁力、強い核力、弱い核力。
対照的に、ニュートン（または古典）力学では、摩擦力など、他の多くの識別可能な力があります。重力、求心力など。
力の特性
力は、オブジェクト間の相互作用の強度を表す物理的なエンティティと考えることができ、密接に関連しています。エネルギー.
古典力学の場合、すべての力は大きさと 住所、それによってそれをベクター。これは、それがスカラー量ではなく、ベクトル量であることを意味します。
力の種類
力の性質と焦点に応じて、いくつかの種類の力があります。
ニュートン力学によると：
- の強さ摩擦。体の動きの変化に対抗する力であり、 耐久 重い物体を押したときに歩き始めたときに知覚できるように、静止状態または移動状態を放棄すること。
- 重力。それはによって加えられる力です 質量 近くのオブジェクト上のボディの、それらを互いに引き寄せます。この力は、相互作用するオブジェクトのすべてまたは一部が非常に大きい場合に顕著になります。卓越性の例は、 地球 とオブジェクトと存在 私たちがその表面に住んでいること。それらの間には重力の引力があります。
- 電磁力電磁界の相互作用によって生成されるのは、引力と反発力です。
あなたはまた話すことができます：
- 接触力。これは、ある身体と別の身体が直接物理的に接触することによって加えられる力です。
- 距離を置いて力を加えます。これは、物体が物理的に接触することなく加えることができる力です。
相対論的またはアインシュタインの力学によると：
- 重力。巨大な物体が曲がるときに存在するように見える力です 空–天気 それらの周りで、より小さなオブジェクトがそれらの軌道を逸脱してそれらに近づくことを強制します。
- 電磁力これは、電磁場が荷電粒子に及ぼす力です。 案件、ローレンツ力の表現に続いて。
量子力学によると：
- 重力。これは、一方の質量がもう一方の質量に及ぼす力であり、弱い力であり、一方向にのみ（魅力的）ですが、長距離では効果的です。
- 力電磁。これは、帯電した粒子とそれらが生成する電磁場に影響を与える力であり、分子結合を可能にする力です。重力よりも強く、2つの感覚（引力-反発）があります。
- 強い核力。の核を維持する力です 原子 安定して、一緒に保つ中性子 Y陽子。電磁気よりも強力ですが、範囲ははるかに狭くなります。
- 弱い核力。それは放射性崩壊の原因となる力であり、強力な核力よりもさらに狭い範囲で、素粒子の変化を実行することができます。
部隊を強制する
によると 国際単位系、力は、英国の偉大な物理学者に敬意を表して、ニュートン（N）と呼ばれる単位で測定されます。これらの単位は100,000ダインに対応し、1秒間に加えられる力の量として理解されます。 質量 キログラムの、それは毎秒1メートルの速度を取得するように。それはそれ：
1 N =（1kg x 1m）/ 1 s2
ニュートンでは、他のメートル法に相当する他の単位があります。
- 1キログラムの力またはキロポンドは9.81Nに相当します
- 1ポンドの力は4.448222Nに等しい
力はどのように測定されますか？
ダイナモメーターは、力の測定に理想的なデバイスです。また、計算に使用されます 重さ オブジェクトの。アイザックニュートン自身がスプリングのストレッチと フックの法則、バネばかりと同じように。
ダイナモメーターの最新バージョンは同じ原理に従い、円筒形の本体の端にフックまたはリングがあり、その中にバネまたはバネとして機能するスパイラルがあります。その終わりの1つで 計測 力（場合によっては、デジタルディスプレイに表示されることもあります）。
強さの例
私たちの周りには常に強さの例があります。物体に筋力を加えて持ち上げることで、重力を打ち負かしています。冷蔵庫のように巨大な体を肩で押すと、乗り越えなければならないだけではありません。 重力、だけでなく、動きに対抗する摩擦力。
冷蔵庫の磁石を接着するときも同じことが起こります。磁気 それは所定の位置に保持されますが、同じ極を介して別の磁石に近づけると、代わりに、同じ磁力の別の特性であるわずかな反発力に気付くでしょう。
力と動き
力と動きは強く関わっています。そもそも、力とは、動きを開始、停止、または変更できる力だからです。
たとえば、野球がバットに衝突すると、打者の力が2番目に印刷され、その軌道を偏向させ（ボールは通常静止しているため、ピッチャーの力が最初に与えたのと同じ）、フィールドに捨てます。
その中に体に力があるときはいつでも 住所 変位すると、その力によって行われる作業があります。この動きが起こるのに必要な仕事は、体を動かすのに必要なエネルギーに等しいです。力の種類と動きの種類に応じて、さまざまな数式を使用してそれらを計算できます。
重力
重力とは、質量が周囲の物質に及ぼす引力であり、強度は質量に比例し、質量を隔てる距離に反比例します。
実際、太陽 それは、その表面に住む私たちを引き付けるのと同じ種類の力で、遠くから私たちの惑星を引き付けます。ジャンプするときのように、重力は瞬間的に克服できますが、最終的にはそれに屈します。自由に上がるものはすべて、下がらなければなりません。
分子間力
彼らは維持するものです分子 一緒に、形成 構造 の性質に直接依存して、より複雑でより大きな質量 原子 関与。そのため、分子間結合または原子結合としても知られています。これらの力には2つのタイプがあります。ファンデルワールス力 または水素ブリッジ。