Force | fysik

I fysik er en kraft et skub eller træk mellem objekter. Det kaldes en vekselvirkning, fordi hvis et objekt virker på et andet, modsvares dets virkning af en reaktion fra det andet objekt. Denne idé er kendt som Newtons tredje lov, hvor handling og reaktion er "lige og modsat" (modsvarende). Genstandene er blot de ting, som kraften virker mellem. Forskellige kræfter virker mellem forskellige slags genstande. F.eks. virker tyngdekraften mellem objekter med masse, som f.eks. solen og jorden. Et andet eksempel er den elektromagnetiske kraft, som virker mellem objekter med ladning, som f.eks. en elektron og atomkernen i et atom. Tyngdekraften og den elektromagnetiske kraft er to eksempler på kræfter.

En kraft ændrer et objekts tilstand (en fysisk størrelse ændres) eller, strengt taget, to objekters tilstand, da kraften er en vekselvirkning. En kraft bevirker f.eks., at en påvirket genstand bliver skubbet eller trukket i en bestemt retning. Dette ændrer genstandens impuls. Kræfter får genstande til at accelerere, øge genstandens samlede tryk, ændre retning eller ændre form. Styrken af en kraft måles i Newton (N). Der findes fire grundlæggende kræfter i fysikken.

En kraft er altid et skub, et træk eller en vridning, og den påvirker genstande ved at skubbe dem opad, trække dem nedad, skubbe dem til siden eller ved at ændre deres bevægelse eller form på en anden måde.

Newtons anden lov

Ifølge Newtons anden bevægelseslov er formlen for at finde kraften:

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

hvor F {\displaystyle F} er kraften,
m {\displaystyle m} er et objekts masse
, og a {\displaystyle a} er objektets acceleration.

Hans anden lov definerer, at en kraft er lig med ændringen i impuls (masse gange hastighed) pr. ændring i tid. Impuls er defineret som et objekts masse m gange dets hastighed V.

Vægt

Tyngdekraften er en acceleration. Alt, hvad der har en masse, bliver trukket mod jorden på grund af denne acceleration. Denne tiltrækning er en kraft, der kaldes vægt.

Man kan tage ligningen ovenfor og ændre a {\displaystyle a} til standard tyngdekraften g, og så kan man finde en formel for tyngdekraften på jorden:

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

hvor W {\displaystyle W} er $W$ vægten af en genstand,
m {\displaystyle m} er en genstands masse,
og g {\displaystyle g} er tyngdeaccelerationen ved havoverfladen. Den er ca. 9,8 m / s 2 {\displaystyle 9,8m/s^{2}} $9.8m/s^{2}$ .

Denne formel siger, at når man kender en genstands masse, kan man beregne, hvor stor kraft der er på genstanden på grund af tyngdekraften. Du skal være på jorden for at bruge denne formel. Hvis du er på månen eller på en anden planet, kan du bruge formlen, men g vil være anderledes.

Kraften er en vektor, så den kan være stærkere eller svagere, og den kan også pege i forskellige retninger. Tyngdekraften peger altid ned i jorden (hvis man ikke befinder sig i rummet).

Gravitationskraft

En anden ligning, der siger noget om tyngdekraften, er:

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} er kraften; G {\displaystyle G} $G$ er gravitationskonstanten, som bruges til at vise, hvordan tyngdekraften accelererer et objekt; m 1 {\displaystyle m_{1}}} $m_{1}$ er massen af det ene objekt; m 2 {\displaystyle m_{2}} $m_{2}$ er massen af det andet objekt; og d {\displaystyle d} $d$ er afstanden mellem objekterne.

Denne ligning bruges til at beregne, hvordan jorden bevæger sig rundt om solen, og hvordan månen bevæger sig rundt om jorden. Den bruges også til at beregne, hvordan andre planeter, stjerner og objekter i rummet bevæger sig rundt.

Ligningen siger, at hvis to genstande er meget tunge, er der en stærk kraft mellem dem på grund af tyngdekraften. Hvis de er meget langt fra hinanden, er kraften svagere.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er en kraft?

A: En kraft er et skub eller træk mellem objekter. Det er en vekselvirkning, der opstår, når et objekt virker på et andet, og dets virkning modsvares af en reaktion fra det andet objekt.

Spørgsmål: Hvordan forklarer Newtons tredje lov kræfter?

A: Newtons tredje lov siger, at handling og reaktion er "lige og modsat" (modsvarende). Det betyder, at når en genstand virker på en anden, vil den anden genstand reagere på samme, men modsatrettede måde.

Spørgsmål: Hvilke typer genstande virker forskellige kræfter mellem forskellige genstande?

Svar: Forskellige kræfter virker mellem forskellige slags genstande. F.eks. virker tyngdekraften mellem objekter med masse som solen og jorden, mens den elektromagnetiske kraft virker mellem objekter med ladning som elektroner og atomer.

Sp: Hvordan ændrer en kraft en objekts tilstand?

A: En kraft ændrer et objekts tilstand ved at få det til at blive skubbet eller trukket i en bestemt retning, hvilket ændrer dets impuls, accelererer det, øger dets samlede tryk, ændrer dets retning eller form på en anden måde.

Spørgsmål: Hvordan måles styrken af en kraft?

A: Styrken af en kraft måles i Newton (N).

Spørgsmål: Hvor mange grundlæggende kræfter er der i fysikken?

A: Der er fire grundlæggende kræfter i fysikken.

Spørgsmål: På hvilke måder kan kræfter påvirke genstande?

A: Kræfter kan påvirke genstande ved at skubbe dem opad, trække dem nedad, skubbe dem til siden eller ændre deres bevægelse eller form på en anden måde.