คำนิยาม
ความแข็งแกร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่เป็นการวัดการกระทำของวัตถุหรือสนามอื่นบนวัตถุที่กำหนดซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในสถานะของวัตถุนี้เกิดขึ้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงสถานะหมายถึงการเปลี่ยนแปลงหรือการเสียรูป
แนวคิดเรื่องกำลังหมายถึงสองร่าง คุณสามารถระบุร่างกายที่แรงกระทำและร่างกายที่แรงกระทำได้เสมอ
ความแข็งแกร่งมีลักษณะดังนี้:
- โมดูล;
- ทิศทาง;
- จุดสมัคร
ขนาดและทิศทางของแรงไม่ขึ้นอยู่กับการเลือก
หน่วยแรงในระบบ C คือ 1 นิวตัน.
ในธรรมชาติ ไม่มีวัตถุใดที่อยู่นอกอิทธิพลของวัตถุอื่น ดังนั้นวัตถุทั้งหมดจึงอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกหรือภายใน
แรงหลายอย่างสามารถกระทำต่อร่างกายได้ในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ หลักการของความเป็นอิสระของการกระทำนั้นถูกต้อง: การกระทำของแต่ละกองกำลังไม่ได้ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีของพลังอื่น การกระทำที่รวมกันของกองกำลังหลาย ๆ เท่ากับผลรวมของการกระทำที่เป็นอิสระของแต่ละกองกำลัง
แรงลัพธ์
เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุในกรณีนี้ จะใช้แนวคิดเรื่องแรงลัพธ์
คำนิยาม
แรงลัพธ์คือแรงที่การกระทำมาแทนที่แรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกาย หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ผลลัพธ์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของแรงเหล่านี้ (รูปที่ 1)
รูปที่ 1. การกำหนดแรงลัพธ์
เนื่องจากการเคลื่อนไหวของวัตถุนั้นได้รับการพิจารณาเสมอในระบบพิกัดบางระบบ จึงสะดวกในการพิจารณาไม่ใช่แรง แต่เป็นการฉายภาพไปยังแกนพิกัด (รูปที่ 2, a) การฉายภาพอาจเป็นค่าบวก (รูปที่ 2, b) หรือค่าลบ (รูปที่ 2, c) ขึ้นอยู่กับทิศทางของแรง
รูปที่ 2. การฉายแรงลงบนแกนพิกัด ก) บนระนาบ b) บนเส้นตรง (การฉายภาพเป็นบวก)
c) บนเส้นตรง (การฉายภาพเป็นลบ)
รูปที่ 3 ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการบวกเวกเตอร์ของแรง
เรามักจะเห็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการเพิ่มแรงเวกเตอร์: หลอดไฟแขวนอยู่บนสายเคเบิลสองเส้น (รูปที่ 3, a) - ในกรณีนี้ ความสมดุลเกิดขึ้นได้เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าผลลัพธ์ของแรงดึงได้รับการชดเชยด้วยน้ำหนักของ โคมไฟ; บล็อกเลื่อนไปตามระนาบเอียง (รูปที่ 3, b) - การเคลื่อนไหวเกิดขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานแรงโน้มถ่วงและปฏิกิริยารองรับ บทที่มีชื่อเสียงจากนิทานของ I.A. Krylov “และเกวียนก็ยังอยู่ที่นั่น!” - เป็นภาพประกอบของความเท่าเทียมกันของผลลัพธ์ของแรงสามแรงต่อศูนย์ (รูปที่ 3, c)
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 1
| ออกกำลังกาย | แรงสองแรงกระทำต่อร่างกายและ. จงหาโมดูลัสและทิศทางของผลลัพธ์ของแรงเหล่านี้ ถ้า: ก) แรงนั้นพุ่งไปในทิศทางเดียว; b) กองกำลังมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม c) แรงถูกตั้งฉากกัน |
| สารละลาย | ก) กองกำลังมุ่งไปในทิศทางเดียว
แรงลัพธ์:
b) กองกำลังมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม
แรงลัพธ์:
เรามาฉายภาพความเท่าเทียมกันนี้บนแกนพิกัด: c) กองกำลังถูกตั้งฉากกัน
แรงลัพธ์:
|
ถ้าร่างกายเร่งขึ้น ก็แสดงว่ามีบางอย่างมาทำหน้าที่นั้น จะค้นหา "บางสิ่ง" นี้ได้อย่างไร? ตัวอย่างเช่น แรงประเภทใดที่กระทำต่อวัตถุที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลก? นี่คือแรงโน้มถ่วงที่พุ่งลงในแนวตั้งในแนวตั้ง เป็นสัดส่วนกับมวลของร่างกายและสำหรับความสูงที่เล็กกว่ารัศมีของโลกมาก $(\large R)$ เกือบจะเป็นอิสระจากความสูง มันเท่าเทียมกัน
$(\large F = \dfrac (G \cdot m \cdot M)(R^2) = m \cdot g )$
$(\large g = \dfrac (G \cdot M)(R^2) )$
ที่เรียกว่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง- ในแนวนอน ร่างกายจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ แต่การเคลื่อนที่ในแนวตั้งเป็นไปตามกฎข้อที่สองของนิวตัน:
$(\large m \cdot g = m \cdot \left (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \right) )$
หลังจากการหดตัว $(\large m)$ เราพบว่าความเร่งในทิศทาง $(\large x)$ นั้นคงที่และเท่ากับ $(\large g)$ นี่คือการเคลื่อนไหวที่รู้จักกันดีของวัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระ ซึ่งอธิบายไว้ในสมการ
$(\large v_x = v_0 + g \cdot t)$
$(\large x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1)(2) \cdot g \cdot t^2)$
ความแข็งแกร่งวัดกันอย่างไร?
ในหนังสือเรียนและหนังสืออัจฉริยะทุกเล่ม เป็นเรื่องปกติที่จะแสดงพลังในนิวตัน แต่ยกเว้นในแบบจำลองที่นักฟิสิกส์ใช้งาน นิวตันจะไม่ถูกใช้ทุกที่ สิ่งนี้ไม่สะดวกอย่างยิ่ง
นิวตัน
นิวตัน (N) เป็นหน่วยวัดแรงในระบบหน่วยสากล (SI)
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน หน่วยนิวตันหมายถึงแรงที่เปลี่ยนความเร็วของวัตถุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมคูณ 1 เมตรต่อวินาทีในหนึ่งวินาทีในทิศทางของแรง
ดังนั้น 1 N = 1 กิโลกรัม m/s²
แรงกิโลกรัม (kgf หรือ kg) เป็นหน่วยเมตริกความโน้มถ่วงเท่ากับแรงที่กระทำต่อวัตถุที่มีน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัมในสนามโน้มถ่วงของโลก ดังนั้น ตามคำนิยาม แรงกิโลกรัมจึงเท่ากับ 9.80665 N แรงกิโลกรัมสะดวกตรงที่ค่าของแรงจะเท่ากับน้ำหนักของวัตถุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม
1 kgf = 9.80665 นิวตัน (ประมาณ data 10 N)
1 N µ 0.10197162 กก. µ 0.1 กก
1 นิวตัน = 1 กิโลกรัม x 1 เมตร/วินาที2
กฎแห่งแรงโน้มถ่วง
วัตถุทุกชิ้นในจักรวาลถูกดึงดูดไปยังวัตถุอื่นๆ ด้วยแรงที่เป็นสัดส่วนกับมวลของวัตถุและเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุเหล่านั้น
$(\large F = G \cdot \dfrac (m \cdot M)(R^2))$
เราสามารถเสริมได้ว่าวัตถุใดๆ จะตอบสนองต่อแรงที่กระทำต่อวัตถุนั้นด้วยความเร่งในทิศทางของแรงนี้ โดยมีขนาดแปรผกผันกับมวลของร่างกาย
$(\large G)$ — ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง
$(\large M)$ — มวลของโลก
$(\large R)$ — รัศมีของโลก
$(\large G = 6.67 \cdot (10^(-11)) \left (\dfrac (m^3)(kg \cdot (วินาที)^2) \right) )$
$(\large M = 5.97 \cdot (10^(24)) \left (kg \right) )$
$(\large R = 6.37 \cdot (10^(6)) \left (m \right) )$
ภายในกรอบของกลศาสตร์คลาสสิก ปฏิกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงอธิบายได้โดยกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน โดยแรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้นที่มีมวล $(\large m_1)$ และ $(\large m_2)$ คั่นด้วยระยะห่าง $(\large R)$ คือ
$(\large F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2)(R^2))$
โดยที่ $(\large G)$ คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วงเท่ากับ $(\large 6.673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \left (kg \cdot (sec)^2 \right) )$ เครื่องหมายลบหมายความว่าแรงที่กระทำต่อตัวทดสอบจะพุ่งไปตามเวกเตอร์รัศมีจากตัวทดสอบไปยังแหล่งกำเนิดของสนามโน้มถ่วงเสมอ นั่นคือ ปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงจะนำไปสู่การดึงดูดของวัตถุเสมอ
สนามแรงโน้มถ่วงมีศักยภาพ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถนำพลังงานศักย์ของแรงดึงดูดของวัตถุคู่หนึ่งเข้ามาได้ และพลังงานนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากเคลื่อนวัตถุไปในวงปิด ศักยภาพของสนามโน้มถ่วงนั้นเกี่ยวข้องกับกฎการอนุรักษ์ผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ ซึ่งเมื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามโน้มถ่วง มักจะทำให้การแก้ปัญหาง่ายขึ้นอย่างมาก
ภายในกรอบของกลศาสตร์ของนิวตัน ปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงนั้นมีพิสัยไกล ซึ่งหมายความว่าไม่ว่าวัตถุขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่อย่างไร ณ จุดใดก็ตามในอวกาศ ศักย์โน้มถ่วงและแรงจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายในช่วงเวลาที่กำหนดเท่านั้น
หนักกว่า - เบากว่า
น้ำหนักของวัตถุ $(\large P)$ แสดงโดยผลคูณของมวล $(\large m)$ และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง $(\large g)$
$(\large P = m \cdot g)$
เมื่อบนโลกร่างกายจะเบาลง (กดเกล็ดน้อยลง) นี่เป็นเพราะการลดลง มวลชน บนดวงจันทร์ ทุกสิ่งแตกต่างออกไป น้ำหนักที่ลดลงเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยอื่น - $(\large g)$ เนื่องจากการเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวดวงจันทร์นั้นน้อยกว่าบนโลกถึงหกเท่า
มวลของโลก = $(\large 5.9736 \cdot (10^(24))\ kg )$
มวลดวงจันทร์ = $(\large 7.3477 \cdot (10^(22))\ kg )$
ความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนโลก = $(\large 9.81\ m / c^2 )$
ความเร่งโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ = $(\large 1.62 \ m / c^2 )$
เป็นผลให้ผลิตภัณฑ์ $(\large m \cdot g )$ ดังนั้นน้ำหนักจึงลดลง 6 เท่า
แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายปรากฏการณ์ทั้งสองนี้ด้วยสำนวนเดียวกันว่า "ทำให้ง่ายขึ้น" บนดวงจันทร์ ศพไม่ได้เบาลง แต่จะร่วงลงอย่างรวดเร็วเท่านั้น พวกมันจะ "เป็นโรคลมบ้าหมูน้อยลง")))
ปริมาณเวกเตอร์และสเกลาร์
ปริมาณเวกเตอร์ (เช่น แรงที่กระทำต่อวัตถุ) นอกเหนือจากค่าของมัน (โมดูลัส) ยังแสดงลักษณะเฉพาะด้วยทิศทางอีกด้วย ปริมาณสเกลาร์ (เช่น ความยาว) จะแสดงลักษณะเฉพาะด้วยค่าของมันเท่านั้น กฎกลศาสตร์คลาสสิกทั้งหมดได้รับการกำหนดขึ้นสำหรับปริมาณเวกเตอร์
รูปที่ 1.
ในรูป รูปที่ 1 แสดงตัวเลือกต่างๆ สำหรับตำแหน่งของเวกเตอร์ $( \large \overrightarrow(F))$ และเส้นโครง $( \large F_x)$ และ $( \large F_y)$ บนแกน $( \large X)$ และ $( \large Y )$ ตามลำดับ:
- ก.ปริมาณ $( \large F_x)$ และ $( \large F_y)$ ไม่ใช่ศูนย์และเป็นค่าบวก
- บี.ปริมาณ $( \large F_x)$ และ $( \large F_y)$ ไม่ใช่ศูนย์ ในขณะที่ $(\large F_y)$ เป็นปริมาณบวก และ $(\large F_x)$ เป็นปริมาณลบ เนื่องจาก เวกเตอร์ $(\large \overrightarrow(F))$ มีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของแกน $(\large X)$
- ค.$(\large F_y)$ เป็นปริมาณบวกที่ไม่ใช่ศูนย์ $(\large F_x)$ เท่ากับศูนย์ เพราะ เวกเตอร์ $(\large \overrightarrow(F))$ ตั้งฉากกับแกน $(\large X)$
ช่วงเวลาแห่งพลัง
ช่วงเวลาแห่งพลัง เรียกว่าผลคูณเวกเตอร์ของเวกเตอร์รัศมีที่ดึงจากแกนหมุนจนถึงจุดที่ใช้แรงและเวกเตอร์ของแรงนี้ เหล่านั้น. ตามคำจำกัดความดั้งเดิม โมเมนต์ของแรงคือปริมาณเวกเตอร์ ภายในกรอบของปัญหาของเรา คำจำกัดความนี้สามารถทำให้ง่ายขึ้นดังต่อไปนี้: โมเมนต์ของแรง $(\large \overrightarrow(F))$ ใช้กับจุดที่มีพิกัด $(\large x_F)$ สัมพันธ์กับแกนที่อยู่ ที่จุด $(\large x_0 )$ คือปริมาณสเกลาร์เท่ากับผลคูณของโมดูลัสแรง $(\large \overrightarrow(F))$ และแขนบังคับ - $(\large \left | x_F - x_0 \right | )$ และเครื่องหมายของปริมาณสเกลาร์นี้ขึ้นอยู่กับทิศทางของแรง ถ้ามันหมุนวัตถุตามเข็มนาฬิกา เครื่องหมายจะเป็นบวก ถ้าทวนเข็มนาฬิกา เครื่องหมายจะเป็นลบ
สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเราสามารถเลือกแกนได้ตามใจชอบ - หากวัตถุไม่หมุน ผลรวมของโมเมนต์ของแรงรอบแกนใดๆ จะเป็นศูนย์ หมายเหตุสำคัญประการที่สองคือ ถ้ามีแรงกระทำต่อจุดที่แกนเคลื่อนผ่าน โมเมนต์ของแรงรอบแกนนี้จะเท่ากับศูนย์ (เนื่องจากแขนของแรงจะเท่ากับศูนย์)
ให้เราอธิบายข้างต้นด้วยตัวอย่างในรูปที่ 2 ให้เราถือว่าระบบดังแสดงในรูปที่ 1 2 อยู่ในสภาวะสมดุล พิจารณาการรองรับที่โหลดอยู่ มันถูกกระทำโดย 3 แรง: $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ จุดของการใช้แรงเหล่านี้ ก, ในและ กับตามลำดับ รูปนี้ยังมีแรง $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$ แรงเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับโหลดและเป็นไปตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน
$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$
$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$
ตอนนี้ให้พิจารณาเงื่อนไขสำหรับความเท่าเทียมกันของโมเมนต์ของแรงที่กระทำต่อแนวรับสัมพันธ์กับแกนที่ผ่านจุด ก(และตามที่เราตกลงไว้ก่อนหน้านี้ ตั้งฉากกับระนาบการวาด):
$(\large N \cdot l_1 - N_2 \cdot \left (l_1 +l_2 \right) = 0)$
โปรดทราบว่าโมเมนต์ของแรง $(\large \overrightarrow(N_1))$ ไม่ได้รวมอยู่ในสมการ เนื่องจากแขนของแรงนี้สัมพันธ์กับแกนนั้นเท่ากับ $(\large 0)$ หากเราต้องการเลือกแกนที่ผ่านจุดนั้นด้วยเหตุผลบางประการ กับจากนั้นเงื่อนไขของความเท่ากันของโมเมนต์ของแรงจะเป็นดังนี้:
$(\ขนาดใหญ่ N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$
แสดงให้เห็นว่าจากมุมมองทางคณิตศาสตร์ สมการสองสมการสุดท้ายมีค่าเท่ากัน
จุดศูนย์ถ่วง
จุดศูนย์ถ่วง ในระบบกลไกคือจุดที่สัมพันธ์กับโมเมนต์แรงโน้มถ่วงทั้งหมดที่กระทำต่อระบบมีค่าเท่ากับศูนย์
ศูนย์กลางของมวล
จุดศูนย์กลางมวลมีความโดดเด่นตรงที่ว่าหากมีแรงจำนวนมากกระทำต่ออนุภาคที่ก่อตัวเป็นวัตถุ (ไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือของเหลว กระจุกดาวหรืออย่างอื่น) (หมายถึงแรงภายนอกเท่านั้น เนื่องจากภายในทั้งหมด แรงชดเชยซึ่งกันและกัน) จากนั้นผลลัพธ์ของแรงจะนำไปสู่การเร่งความเร็วของจุดนี้ราวกับว่ามีมวลทั้งหมดของร่างกาย $(\large m)$ อยู่ในนั้น
ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลถูกกำหนดโดยสมการ:
$(\large R_(cm) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$
นี่คือสมการเวกเตอร์ เช่น อันที่จริงแล้ว มีสามสมการ - หนึ่งสมการสำหรับแต่ละทิศทางในสามทิศทาง แต่ให้พิจารณาเฉพาะทิศทาง $(\large x)$ ความเท่าเทียมกันต่อไปนี้หมายถึงอะไร?
$(\large X_(ซม.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$
สมมติว่าร่างกายถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็กๆ โดยมีมวล $(\large m)$ เท่ากัน และมวลรวมของร่างกายจะเท่ากับจำนวนชิ้นดังกล่าว $(\large N)$ คูณด้วยมวลของชิ้นเดียว เช่น 1 กรัม สมการนี้หมายความว่าคุณต้องนำพิกัด $(\large x)$ ของชิ้นส่วนทั้งหมด มาบวกกันและหารผลลัพธ์ด้วยจำนวนชิ้นส่วน กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากมวลของชิ้นส่วนเท่ากัน ดังนั้น $(\large X_(c.m.))$ จะเป็นค่าเฉลี่ยเลขคณิตของพิกัด $(\large x)$ ของชิ้นส่วนทั้งหมด
มวลและความหนาแน่น
มวลเป็นปริมาณทางกายภาพพื้นฐาน มวลแสดงคุณสมบัติหลายประการของร่างกายในคราวเดียว และในตัวมันเองก็มีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการด้วย
- มวลทำหน้าที่เป็นตัววัดปริมาณสารที่มีอยู่ในร่างกาย
- มวลคือการวัดความเฉื่อยของร่างกาย ความเฉื่อยเป็นสมบัติของร่างกายในการรักษาความเร็วไว้ไม่เปลี่ยนแปลง (ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย) เมื่ออิทธิพลภายนอกหายไปหรือชดเชยซึ่งกันและกัน เมื่อมีอิทธิพลภายนอก ความเฉื่อยของร่างกายจะแสดงออกมาในความจริงที่ว่าความเร็วของมันไม่เปลี่ยนแปลงทันที แต่จะค่อยๆ และยิ่งช้าเท่าไร ความเฉื่อย (เช่น มวล) ของร่างกายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น หากลูกบิลเลียดและรถบัสเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันและถูกเบรกด้วยแรงเท่ากัน การหยุดลูกบอลจะใช้เวลาน้อยกว่าการหยุดรถบัสมาก
- มวลของวัตถุเป็นสาเหตุของแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน (ดูหัวข้อ "แรงโน้มถ่วง")
- มวลของร่างกายเท่ากับผลรวมของมวลของส่วนต่างๆ นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการบวกของมวล สารเติมแต่งช่วยให้คุณใช้มาตรฐาน 1 กิโลกรัมในการวัดมวลได้
- มวลของระบบวัตถุที่แยกออกจากกันจะไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา (กฎการอนุรักษ์มวล)
- มวลของร่างกายไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ มวลไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อย้ายจากกรอบอ้างอิงหนึ่งไปยังอีกกรอบหนึ่ง
- ความหนาแน่นของร่างกายที่เป็นเนื้อเดียวกันคืออัตราส่วนของมวลของร่างกายต่อปริมาตร:
$(\large p = \dfrac (m)(V) )$
ความหนาแน่นไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเรขาคณิตของร่างกาย (รูปร่าง ปริมาตร) และเป็นลักษณะของสสารในร่างกาย ความหนาแน่นของสารต่างๆ แสดงอยู่ในตารางอ้างอิง แนะนำให้จำความหนาแน่นของน้ำ: 1,000 กก./ลบ.ม.
กฎข้อที่สองและสามของนิวตัน
ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุสามารถอธิบายได้โดยใช้แนวคิดเรื่องกำลัง แรงคือปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งเป็นการวัดอิทธิพลของวัตถุหนึ่งต่ออีกวัตถุหนึ่ง
แรงเป็นเวกเตอร์มีลักษณะเฉพาะด้วยโมดูลัส (ค่าสัมบูรณ์) และทิศทางในอวกาศ นอกจากนี้ จุดที่ใช้แรงก็มีความสำคัญเช่นกัน แรงที่มีขนาดและทิศทางเท่ากันซึ่งใช้ที่จุดต่างๆ ของร่างกาย ก็สามารถให้ผลที่แตกต่างกันได้ ดังนั้น หากคุณจับขอบล้อจักรยานแล้วดึงเข้าหาขอบล้อในแนวสัมผัส ล้อก็จะเริ่มหมุน หากดึงตามรัศมีจะไม่มีการหมุน
กฎข้อที่สองของนิวตัน
ผลคูณของมวลกายและเวกเตอร์ความเร่งเป็นผลคูณของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกาย:
$(\large m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$
กฎข้อที่สองของนิวตันเกี่ยวข้องกับเวกเตอร์ความเร่งและแรง ซึ่งหมายความว่าข้อความต่อไปนี้เป็นจริง
- $(\large m \cdot a = F)$ โดยที่ $(\large a)$ คือโมดูลัสความเร่ง $(\large F)$ คือผลลัพธ์ของโมดูลัสแรง
- เวกเตอร์ความเร่งมีทิศทางเดียวกับเวกเตอร์แรงลัพธ์ เนื่องจากมวลของร่างกายเป็นบวก
กฎข้อที่สามของนิวตัน
วัตถุทั้งสองกระทำต่อกันด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม แรงเหล่านี้มีลักษณะทางกายภาพเหมือนกันและพุ่งไปตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมจุดใช้งาน
หลักการซ้อนทับ
ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าหากวัตถุอื่นๆ หลายวัตถุกระทำต่อวัตถุหนึ่งๆ แรงที่เกี่ยวข้องจะรวมกันเป็นเวกเตอร์ หลักการของการซ้อนทับนั้นถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น
หลักการซ้อนทับของแรง ให้พลังมากระทำต่อร่างกาย$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ หากคุณแทนที่ด้วยแรงเดียว$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ แล้วผลของผลกระทบจะไม่เปลี่ยนแปลง
แรง $(\large \overrightarrow(F))$ ถูกเรียก ผลลัพธ์บังคับ $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ หรือ ส่งผลให้ด้วยกำลัง
ผู้ส่งหรือผู้ขนส่ง? ความลับ 3 ประการและการขนส่งสินค้าระหว่างประเทศ
ผู้ส่งหรือผู้ให้บริการ: จะเลือกใคร? ถ้าผู้ขนส่งดีและผู้ส่งไม่ดีก็อันดับแรก หากผู้ขนส่งไม่ดีและผู้ส่งก็ดีก็อย่างหลัง ทางเลือกนี้เป็นเรื่องง่าย แต่คุณจะตัดสินใจได้อย่างไรว่าเมื่อผู้สมัครทั้งสองคนเก่ง? จะเลือกจากสองตัวเลือกที่ดูเหมือนจะเทียบเท่ากันได้อย่างไร? ความจริงก็คือตัวเลือกเหล่านี้ไม่เท่ากัน
เรื่องสยองของการขนส่งระหว่างประเทศ
ระหว่างค้อนกับเนินเขา
ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะมีชีวิตอยู่ระหว่างลูกค้าด้านการขนส่งกับเจ้าของสินค้าที่มีไหวพริบและประหยัด วันหนึ่งเราได้รับคำสั่ง ค่าขนส่งสามโกเปค เงื่อนไขเพิ่มเติมสองแผ่น เรียกว่าคอลเลกชัน.... กำลังโหลดวันพุธ รถได้รับการติดตั้งแล้วในวันอังคาร และในเวลาอาหารกลางวันของวันถัดไป คลังสินค้าจะเริ่มค่อยๆ โยนทุกอย่างที่ผู้ส่งของคุณรวบรวมไว้ให้กับลูกค้าที่เป็นผู้รับลงในรถพ่วง
สถานที่ที่น่าหลงใหล - PTO KOZLOVICHY
ตามตำนานและประสบการณ์ทุกคนที่ขนส่งสินค้าจากยุโรปทางถนนรู้ดีว่า Kozlovichi VET หรือ Brest Customs เป็นสถานที่ที่เลวร้ายเพียงใด สิ่งที่เจ้าหน้าที่ศุลกากรเบลารุสสร้างความโกลาหล พวกเขาพบความผิดในทุกวิถีทางที่เป็นไปได้และเรียกเก็บเงินในราคาที่สูงเกินไป และมันเป็นเรื่องจริง แต่ไม่ใช่ทั้งหมด...
ในช่วงปีใหม่เรานำนมผงมาด้วย
กำลังบรรทุกสินค้าแบบกลุ่มที่คลังสินค้ารวมในประเทศเยอรมนี สินค้าชิ้นหนึ่งคือนมผงจากอิตาลี ซึ่ง Forwarder สั่งส่งสินค้า.... ตัวอย่างคลาสสิกของการทำงานของ Forwarder- “ตัวส่งสัญญาณ” (เขาไม่ได้เจาะลึกอะไรเลย เขาแค่ส่งสัญญาณไปตาม โซ่).
เอกสารสำหรับการขนส่งระหว่างประเทศ
การขนส่งสินค้าทางถนนระหว่างประเทศมีความเป็นระเบียบและเป็นระบบราชการ ส่งผลให้มีการใช้เอกสารแบบครบวงจรเพื่อดำเนินการขนส่งสินค้าทางถนนระหว่างประเทศ ไม่สำคัญว่าจะเป็นผู้ให้บริการศุลกากรหรือขนส่งธรรมดา - เขาจะไม่เดินทางโดยไม่มีเอกสาร แม้ว่านี่จะไม่น่าตื่นเต้นนัก แต่เราพยายามอธิบายวัตถุประสงค์ของเอกสารเหล่านี้และความหมายที่มี พวกเขายกตัวอย่างการกรอก TIR, CMR, T1, EX1, Invoice, Packing List...
การคำนวณน้ำหนักบรรทุกเพลาสำหรับการขนส่งสินค้าทางถนน
เป้าหมายคือเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการกระจายน้ำหนักบนเพลาของรถแทรกเตอร์และรถกึ่งพ่วงเมื่อตำแหน่งของสินค้าในรถกึ่งพ่วงเปลี่ยนไป และนำความรู้นี้ไปประยุกต์ใช้จริง
ในระบบที่เรากำลังพิจารณาว่ามีวัตถุ 3 อย่าง: รถแทรคเตอร์ $(T)$, รถกึ่งพ่วง $(\large ((pp.)))$ และน้ำหนักบรรทุก $(\large (gr))$ ตัวแปรทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับแต่ละออบเจ็กต์เหล่านี้จะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวยก $T$, $(\large (p.p.))$ และ $(\large (gr))$ ตามลำดับ ตัวอย่างเช่น น้ำหนักเมื่อทดค่าของรถแทรกเตอร์จะแสดงเป็น $m^(T)$
ทำไมคุณไม่กินเห็ดแมลงวัน? เจ้าหน้าที่ศุลกากรถอนหายใจด้วยความโศกเศร้า
เกิดอะไรขึ้นในตลาดการขนส่งทางถนนระหว่างประเทศ? กรมศุลกากรแห่งสหพันธรัฐรัสเซียได้สั่งห้ามการออก TIR Carnets โดยไม่มีการรับประกันเพิ่มเติมในเขตของรัฐบาลกลางหลายแห่ง และเธอแจ้งว่าตั้งแต่วันที่ 1 ธันวาคมปีนี้ เธอจะยุติข้อตกลงกับ IRU โดยสมบูรณ์ เนื่องจากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของสหภาพศุลกากร และกำลังยื่นข้อเรียกร้องทางการเงินที่ไม่ใช่เด็ก
IRU ตอบกลับ: “ คำอธิบายของ Federal Customs Service ของรัสเซียเกี่ยวกับหนี้ที่ถูกกล่าวหาของ ASMAP จำนวน 20 พันล้านรูเบิลนั้นเป็นนิยายที่สมบูรณ์เนื่องจากการเรียกร้อง TIR เก่าทั้งหมดได้รับการตัดสินอย่างสมบูรณ์แล้ว..... เราจะทำอย่างไร ผู้ให้บริการทั่วไปคิดไหม?
ปัจจัยการจัดเก็บ น้ำหนักและปริมาณของสินค้าเมื่อคำนวณต้นทุนการขนส่ง
การคำนวณต้นทุนการขนส่งขึ้นอยู่กับน้ำหนักและปริมาตรของสินค้า สำหรับการขนส่งทางทะเล ปริมาณมักจะเป็นตัวชี้ขาด สำหรับการขนส่งทางอากาศ - น้ำหนัก สำหรับการขนส่งสินค้าทางถนน ตัวบ่งชี้ที่ซับซ้อนเป็นสิ่งสำคัญ ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สำหรับการคำนวณที่จะเลือกในบางกรณี ความถ่วงจำเพาะของสินค้า (ปัจจัยการจัดเก็บ) .
>ความแข็งแกร่ง
คำอธิบาย กองกำลังในฟิสิกส์:คำศัพท์และคำจำกัดความ กฎแห่งแรง การวัดหน่วยในนิวตัน กฎข้อที่สองและสูตรของนิวตัน แผนภาพผลของแรงต่อวัตถุ
ความแข็งแกร่ง– ผลกระทบใดๆ ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ ทิศทาง หรือโครงสร้างทางเรขาคณิตของวัตถุ
วัตถุประสงค์การเรียนรู้
- สร้างความสัมพันธ์ระหว่างมวลและความเร่ง
ประเด็นหลัก
- แรงทำหน้าที่เป็นแนวคิดเวกเตอร์ที่มีขนาดและทิศทาง นอกจากนี้ยังใช้กับมวลและความเร่งด้วย
- พูดง่ายๆ ก็คือ แรงคือการผลักหรือดึง ซึ่งสามารถกำหนดได้ด้วยมาตรฐานต่างๆ
- ไดนามิกคือการศึกษาแรงที่ทำให้วัตถุหรือระบบเคลื่อนที่และทำให้เสียรูป
- แรงภายนอกคืออิทธิพลภายนอกที่ส่งผลต่อร่างกาย และแรงภายในกระทำจากภายใน
เงื่อนไข
- ความเร็วเวกเตอร์คืออัตราการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในเวลาและทิศทาง
- แรงคืออิทธิพลใดๆ ที่ทำให้วัตถุเปลี่ยนการเคลื่อนที่ ทิศทาง หรือโครงสร้างทางเรขาคณิต
- เวกเตอร์คือปริมาณที่กำหนดทิศทางซึ่งมีขนาดและทิศทาง (ระหว่างจุดสองจุด)
ตัวอย่าง
หากต้องการศึกษามาตรฐานความแข็งแกร่งทางฟิสิกส์ สาเหตุ และผลกระทบ ให้ใช้หนังยางสองเส้น แขวนไว้บนตะขอในแนวตั้ง ค้นหาวัตถุขนาดเล็กแล้วติดไว้ที่ปลายห้อย วัดความยืดที่เกิดขึ้นด้วยวัตถุต่างๆ ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนวัตถุแขวนลอยกับความยาวของการยืดคืออะไร? จะเกิดอะไรขึ้นกับน้ำหนักที่ติดกาวหากคุณขยับเทปด้วยดินสอ
ภาพรวมกองทัพ
ในวิชาฟิสิกส์ แรงคือปรากฏการณ์ใดๆ ที่ทำให้วัตถุต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่ ทิศทาง หรือการออกแบบทางเรขาคณิต วัดเป็นนิวตัน แรงคือสิ่งที่ทำให้วัตถุที่มีมวลเปลี่ยนความเร็วหรือทำให้เสียรูป แรงยังอธิบายด้วยสัญชาตญาณเช่น "การผลักดัน" หรือ "การผลักดัน" มีขนาดและทิศทาง (เวกเตอร์)
ลักษณะเฉพาะ
กฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับอัตราที่โมเมนตัมของวัตถุเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ ความเร่งของวัตถุยังเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำต่อวัตถุ และอยู่ในทิศทางของแรงลัพธ์และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวล
อย่าลืมว่าแรงนั้นเป็นปริมาณเวกเตอร์ เวกเตอร์เป็นอาร์เรย์หนึ่งมิติที่มีขนาดและทิศทาง ประกอบด้วยมวลและความเร่ง:
ที่เกี่ยวข้องกับแรงก็คือ แรงผลักดัน (เพิ่มความเร็วของวัตถุ) การเบรก (ลดความเร็ว) และแรงบิด (เปลี่ยนความเร็ว) แรงที่ไม่ได้ใช้เท่ากันในทุกส่วนของวัตถุยังทำให้เกิดความเครียดทางกล (การเสียรูปของสสาร) หากในวัตถุแข็งมันจะค่อยๆ เปลี่ยนรูป ความดันและปริมาตรจะเปลี่ยนในของเหลว
ไดนามิกส์
เป็นการศึกษาแรงที่ทำให้วัตถุและระบบเคลื่อนที่ เราเข้าใจว่าแรงเป็นการผลักหรือดึง ต่างก็มีขนาดและทิศทาง ในรูปคุณสามารถดูตัวอย่างการใช้กำลังได้หลายตัวอย่าง บนซ้าย – ระบบลูกกลิ้ง แรงที่ใช้กับสายเคเบิลจะต้องเท่ากันและเกินกว่าแรงที่เกิดจากมวล วัตถุ หรือผลกระทบของแรงโน้มถ่วง มุมขวาบนแสดงว่าวัตถุใดๆ ที่วางอยู่บนพื้นผิวจะส่งผลต่อวัตถุนั้น ด้านล่างนี้คือจุดดึงดูดของแม่เหล็ก
1.ความแข็งแกร่ง- เวกเตอร์ ปริมาณทางกายภาพซึ่งเป็นการวัดความรุนแรงของผลกระทบต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งร่างกาย ร่างกายอื่นๆ อีกด้วยสาขา ติดกันใหญ่โต แรงในร่างกายเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความเร็ว หรือเกิดขึ้นในนั้นการเสียรูปและความเครียด
แรงเป็นปริมาณเวกเตอร์มีลักษณะเฉพาะ โมดูล, ทิศทางและ "จุด" ของการสมัครความแข็งแกร่ง. ตามพารามิเตอร์สุดท้าย แนวคิดของแรงในฐานะเวกเตอร์ในฟิสิกส์แตกต่างจากแนวคิดของเวกเตอร์ในพีชคณิตเวกเตอร์ โดยที่เวกเตอร์มีขนาดและทิศทางเท่ากัน โดยไม่คำนึงถึงจุดของการประยุกต์ จะถือว่าเป็นเวกเตอร์เดียวกัน ในวิชาฟิสิกส์ เวกเตอร์เหล่านี้เรียกว่าเวกเตอร์อิสระ ในกลศาสตร์ แนวคิดเรื่องเวกเตอร์คู่นั้นเป็นเรื่องธรรมดามาก โดยจุดเริ่มต้นจะได้รับการแก้ไขที่จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศหรืออาจอยู่บนเส้นที่ยังคงทิศทางของเวกเตอร์ (เวกเตอร์แบบเลื่อน)
ก็ใช้แนวคิดนี้เช่นกัน เส้นแรงแสดงถึงเส้นตรงที่ผ่านจุดที่ใช้แรงซึ่งแรงนั้นพุ่งไป
กฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่าในระบบอ้างอิงเฉื่อย ความเร่งของวัตถุที่ชี้ไปในทิศทางเกิดขึ้นพร้อมกับผลลัพธ์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ และขนาดจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของแรง และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของวัตถุ จุดวัสดุ หรือในทำนองเดียวกัน อัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของจุดวัสดุเท่ากับแรงที่กระทำ
เมื่อแรงถูกนำไปใช้กับวัตถุที่มีขนาดจำกัด ความเค้นเชิงกลจะเกิดขึ้นพร้อมกับการเสียรูปด้วย
จากมุมมองของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค ปฏิกิริยาพื้นฐาน (แรงโน้มถ่วง ความอ่อนแอ แม่เหล็กไฟฟ้า ความแรง) จะดำเนินการผ่านการแลกเปลี่ยนที่เรียกว่าโบซอนเกจ การทดลองฟิสิกส์พลังงานสูงดำเนินการในช่วงทศวรรษที่ 70-80 ศตวรรษที่ XX ยืนยันสมมติฐานที่ว่าปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอและแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการสำแดงของปฏิกิริยาที่อ่อนแอทางไฟฟ้าที่เป็นพื้นฐานมากขึ้น
มิติของแรงคือ LMT −2 หน่วยการวัดในระบบหน่วยสากล (SI) คือนิวตัน (N, N) ในระบบ GHS คือไดน์
2. กฎข้อแรกของนิวตัน
กฎข้อแรกของนิวตันระบุว่ามีกรอบอ้างอิงที่วัตถุคงสภาพของการนิ่งหรือการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ โดยไม่มีการกระทำจากวัตถุอื่นหรือในกรณีที่มีการชดเชยร่วมกันจากอิทธิพลเหล่านี้ ระบบอ้างอิงดังกล่าวเรียกว่าระบบเฉื่อย นิวตันเสนอว่าวัตถุขนาดใหญ่ทุกวัตถุมีความเฉื่อยสำรองที่แน่นอน ซึ่งเป็นลักษณะ "สภาวะธรรมชาติ" ของการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น แนวคิดนี้ปฏิเสธมุมมองของอริสโตเติลซึ่งถือว่าการพักผ่อนเป็น "สภาวะธรรมชาติ" ของวัตถุ กฎข้อแรกของนิวตันขัดแย้งกับฟิสิกส์ของอริสโตเติล หนึ่งในบทบัญญัติคือข้อความที่ว่าวัตถุสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ได้ภายใต้อิทธิพลของแรงเท่านั้น ความจริงที่ว่าในกลศาสตร์ของนิวตันในกรอบเฉื่อยของจุดอ้างอิงที่เหลือนั้นแยกไม่ออกจากการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ ถือเป็นเหตุผลสำหรับหลักการสัมพัทธภาพของกาลิเลโอ ในบรรดากลุ่มของร่างกายต่างๆ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุได้ว่าร่างกายไหน "เคลื่อนไหว" และร่างกายไหน "อยู่นิ่ง" เราสามารถพูดถึงการเคลื่อนที่ที่สัมพันธ์กับระบบอ้างอิงบางระบบเท่านั้น กฎของกลศาสตร์มีความเท่าเทียมกันในกรอบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมด กล่าวคือ กฎทุกข้อมีความเท่าเทียมกันทางกลไก อย่างหลังตามมาจากสิ่งที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบกาลิลี
3.กฎข้อที่สองของนิวตัน
กฎข้อที่สองของนิวตันในสูตรสมัยใหม่มีเสียงดังนี้: ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย อัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของจุดวัสดุจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อจุดนี้
โดยที่โมเมนตัมของจุดวัสดุคือแรงทั้งหมดที่กระทำต่อจุดวัสดุ กฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่าการกระทำของแรงที่ไม่สมดุลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโมเมนตัมของจุดวัตถุ
ตามคำจำกัดความของโมเมนตัม:
โดยที่มวลคือความเร็ว
ในกลศาสตร์คลาสสิก ที่ความเร็วการเคลื่อนที่น้อยกว่าความเร็วแสงมาก มวลของจุดวัสดุถือว่าไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้สามารถนำออกจากเครื่องหมายดิฟเฟอเรนเชียลได้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้:
เมื่อพิจารณาจากคำจำกัดความของความเร่งของจุด กฎข้อที่สองของนิวตันจะอยู่ในรูปแบบ:
ถือว่าเป็น "สูตรที่มีชื่อเสียงเป็นอันดับสองในวิชาฟิสิกส์" แม้ว่านิวตันเองก็ไม่เคยเขียนกฎข้อที่สองในรูปแบบนี้อย่างชัดเจนก็ตาม เป็นครั้งแรกที่กฎหมายรูปแบบนี้สามารถพบได้ในผลงานของ K. Maclaurin และ L. Euler
เนื่องจากในกรอบอ้างอิงเฉื่อยใดๆ ความเร่งของร่างกายจะเท่ากันและไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเปลี่ยนจากเฟรมหนึ่งไปยังอีกเฟรมหนึ่ง ดังนั้นแรงจึงไม่แปรผันตามการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว
ในทุกปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ความแข็งแกร่งไม่ว่าคุณจะมาจากชาติใด ปรากฏเฉพาะในแง่กลไกเท่านั้นนั่นคือเป็นสาเหตุของการละเมิดการเคลื่อนที่สม่ำเสมอและเป็นเส้นตรงของร่างกายในระบบพิกัดเฉื่อย ข้อความที่ตรงกันข้าม กล่าวคือ การสร้างข้อเท็จจริงของการเคลื่อนไหวดังกล่าว ไม่ได้บ่งชี้ว่าไม่มีแรงที่กระทำต่อร่างกาย แต่เพียงว่าการกระทำของแรงเหล่านี้มีความสมดุลซึ่งกันและกัน มิฉะนั้น: ผลรวมเวกเตอร์ของพวกเขาคือเวกเตอร์ที่มีโมดูลัสเท่ากับศูนย์ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการวัดขนาดของแรงเมื่อได้รับการชดเชยด้วยแรงที่ทราบขนาดแล้ว
กฎข้อที่สองของนิวตันช่วยให้เราสามารถวัดขนาดของแรงได้ ตัวอย่างเช่น ความรู้เกี่ยวกับมวลของดาวเคราะห์และความเร่งสู่ศูนย์กลางของมันเมื่อเคลื่อนที่ในวงโคจรช่วยให้เราสามารถคำนวณขนาดของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อดาวเคราะห์ดวงนี้จากดวงอาทิตย์
4. กฎข้อที่สามของนิวตัน
สำหรับวัตถุสองชิ้นใดๆ (ลองเรียกวัตถุเหล่านั้นว่าวัตถุ 1 และวัตถุ 2) กฎข้อที่สามของนิวตันระบุว่าแรงแห่งการกระทำของวัตถุ 1 ต่อวัตถุ 2 นั้นมาพร้อมกับรูปลักษณ์ของแรงที่มีขนาดเท่ากัน แต่กระทำต่อร่างกายในทิศทางตรงกันข้าม 1 จากเนื้อหา 2. ในทางคณิตศาสตร์กฎหมายเขียนไว้ดังนี้:
กฎข้อนี้หมายความว่าแรงจะเกิดขึ้นในคู่การกระทำและปฏิกิริยาเสมอ หากวัตถุ 1 และวัตถุ 2 อยู่ในระบบเดียวกัน แรงรวมในระบบอันเนื่องมาจากอันตรกิริยาของวัตถุเหล่านี้เป็นศูนย์:
ซึ่งหมายความว่าไม่มีแรงภายในที่ไม่สมดุลในระบบปิด สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าจุดศูนย์กลางมวลของระบบปิด (นั่นคือจุดที่ไม่ได้ถูกกระทำโดยแรงภายนอก) ไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร่งได้ แต่ละส่วนของระบบสามารถเร่งความเร็วได้ แต่เฉพาะในลักษณะที่ระบบโดยรวมยังคงอยู่ในสถานะหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่เชิงเส้นสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม หากแรงภายนอกกระทำต่อระบบ จุดศูนย์กลางมวลของมันจะเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร่งแปรผันตามแรงลัพธ์ภายนอก และแปรผกผันกับมวลของระบบ
5.แรงโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วง ( แรงโน้มถ่วง) - ปฏิสัมพันธ์สากลระหว่างสสารทุกประเภท ภายในกรอบของกลศาสตร์คลาสสิก มีการอธิบายกฎแรงโน้มถ่วงสากลซึ่งกำหนดโดยไอแซก นิวตันในงานของเขาเรื่อง "หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ" นิวตันได้รับขนาดของความเร่งที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่รอบโลก โดยถือว่าในการคำนวณของเขาว่าแรงโน้มถ่วงลดลงในสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากวัตถุที่แรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ เขายังกำหนดอีกว่าความเร่งที่เกิดจากการดึงดูดของวัตถุหนึ่งต่ออีกวัตถุหนึ่งนั้นเป็นสัดส่วนกับผลคูณของมวลของวัตถุเหล่านี้ จากข้อสรุปทั้งสองนี้ กฎแห่งความโน้มถ่วงได้ถูกกำหนดขึ้น: อนุภาคของวัสดุใด ๆ จะถูกดึงดูดเข้าหากันด้วยแรงที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวล ( และ ) และแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน:
นี่คือค่าคงที่แรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นค่าที่เฮนรี คาเวนดิชได้รับครั้งแรกในการทดลองของเขา เมื่อใช้กฎนี้ คุณจะได้รับสูตรสำหรับคำนวณแรงโน้มถ่วงของวัตถุที่มีรูปร่างไม่แน่นอน ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตันอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะและวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม มันขึ้นอยู่กับแนวคิดของการกระทำระยะไกล ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ ดังนั้น ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงคลาสสิกจึงไม่สามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้กับความเร็วแสง สนามโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่มาก (เช่น หลุมดำ) รวมถึงสนามโน้มถ่วงที่แปรผันที่สร้างขึ้นโดย วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ห่างจากพวกมันเป็นระยะทางไกล
ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทั่วไปคือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในนั้น แรงโน้มถ่วงไม่ได้มีลักษณะเฉพาะด้วยแรงคงที่ที่ไม่ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิง ในทางกลับกัน การเคลื่อนที่อย่างอิสระของวัตถุในสนามโน้มถ่วง ซึ่งผู้สังเกตมองว่าเป็นการเคลื่อนที่ตามวิถีโค้งในอวกาศ-เวลาสามมิติที่มีความเร็วแปรผัน ถือเป็นการเคลื่อนที่เฉื่อยตามเส้นจีโอเดสิกในอวกาศ-เวลาโค้งสี่มิติ ซึ่งเวลาจะไหลต่างกันไปตามจุดต่างๆ ยิ่งไปกว่านั้น เส้นนี้มีความหมายว่า "ตรงที่สุด" - นั่นคือระยะห่างของกาล-เวลา (เวลาที่เหมาะสม) ระหว่างตำแหน่งกาล-อวกาศสองตำแหน่งของร่างกายที่กำหนดนั้นมีค่าสูงสุด ความโค้งของอวกาศขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ เช่นเดียวกับพลังงานทุกประเภทที่มีอยู่ในระบบ
6.สนามไฟฟ้าสถิต (สนามประจุนิ่ง)
การพัฒนาทางฟิสิกส์หลังจากที่นิวตันได้เพิ่มประจุไฟฟ้าที่มีมิติ C เข้าไปในปริมาณหลักสามปริมาณ (ความยาว มวล เวลา) อย่างไรก็ตาม ตามข้อกำหนดของการปฏิบัติ พวกเขาเริ่มใช้ไม่ใช่หน่วยประจุ แต่เป็นหน่วยไฟฟ้า ปัจจุบันเป็นหน่วยวัดหลัก ดังนั้น ในระบบ SI หน่วยพื้นฐานคือแอมแปร์ และหน่วยประจุหรือคูลอมบ์ จึงเป็นอนุพันธ์ของมัน
เนื่องจากประจุดังกล่าวไม่มีอยู่โดยอิสระจากร่างกายที่บรรทุกมัน ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าของร่างกายจึงแสดงออกมาในรูปแบบของแรงเดียวกันกับที่พิจารณาในกลศาสตร์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสาเหตุของความเร่ง ในความสัมพันธ์กับปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตของประจุขนาดสองจุดและอยู่ในสุญญากาศ กฎของคูลอมบ์จึงถูกนำมาใช้ ในรูปแบบที่สอดคล้องกับระบบ SI ดูเหมือนว่า:
โดยที่ คือแรงที่ประจุ 1 กระทำต่อประจุ 2 คือเวกเตอร์ที่พุ่งจากประจุ 1 ไปยังประจุ 2 และมีขนาดเท่ากับระยะห่างระหว่างประจุ และเป็นค่าคงที่ทางไฟฟ้าเท่ากับ data 8.854187817 10 −12 F/m . เมื่อประจุถูกวางในตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกันและมีไอโซโทรปิก แรงปฏิกิริยาระหว่างกันจะลดลง ε โดยที่ ε คือค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวกลาง
แรงนั้นพุ่งไปตามแนวเส้นที่เชื่อมประจุแบบจุด โดยทั่วไปแล้ว สนามไฟฟ้าสถิตจะแสดงเป็นเส้นแรงซึ่งเป็นเส้นโคจรจินตภาพซึ่งอนุภาคที่มีประจุซึ่งไม่มีมวลจะเคลื่อนที่ไปตามนั้น เส้นเหล่านี้เริ่มต้นจากการชาร์จหนึ่งและสิ้นสุดที่อีกการชาร์จหนึ่ง
7.สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (สนามไฟฟ้ากระแสตรง)
การมีอยู่ของสนามแม่เหล็กได้รับการยอมรับย้อนกลับไปในยุคกลางโดยชาวจีน ซึ่งใช้ "หินแห่งความรัก" ซึ่งเป็นแม่เหล็กเป็นต้นแบบของเข็มทิศแม่เหล็ก โดยทั่วไปแล้วสนามแม่เหล็กจะแสดงในรูปแบบของเส้นแรงปิด ซึ่งความหนาแน่น (เช่นในกรณีของสนามไฟฟ้าสถิต) จะเป็นตัวกำหนดความเข้มของสนามแม่เหล็ก ในอดีต วิธีการแสดงภาพสนามแม่เหล็กด้วยภาพคือการโรยตะไบเหล็ก เช่น บนแผ่นกระดาษที่วางบนแม่เหล็ก
เออร์สเตดยอมรับว่ากระแสที่ไหลผ่านตัวนำทำให้เกิดการโก่งตัวของเข็มแม่เหล็ก
ฟาราเดย์ได้ข้อสรุปว่าสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นรอบๆ ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
แอมแปร์หยิบยกสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับในฟิสิกส์เป็นแบบจำลองของกระบวนการกำเนิดสนามแม่เหล็กซึ่งประกอบด้วยการดำรงอยู่ในวัสดุของกระแสปิดด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งร่วมกันให้ผลของแม่เหล็กตามธรรมชาติหรือเหนี่ยวนำให้เกิด
แอมแปร์กำหนดว่าในกรอบอ้างอิงที่อยู่ในสุญญากาศซึ่งสัมพันธ์กับประจุที่กำลังเคลื่อนที่นั่นคือมันทำตัวเหมือนกระแสไฟฟ้าสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นความเข้มซึ่งถูกกำหนดโดยเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่อยู่ในนั้น ระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุ
หน่วยวัดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือ เทสลา: 1 T = 1 T kg s −2 A −2
ปัญหาได้รับการแก้ไขในเชิงปริมาณโดย Ampere ซึ่งวัดแรงปฏิสัมพันธ์ของตัวนำคู่ขนานสองตัวที่มีกระแสไหลผ่านพวกมัน ตัวนำตัวหนึ่งสร้างสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวมันเอง ตัวที่สองทำปฏิกิริยากับสนามนี้โดยการเข้าใกล้หรือเคลื่อนที่ออกไปด้วยแรงที่วัดได้ โดยรู้ว่าสิ่งใดและขนาดของกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปได้ที่จะกำหนดโมดูลของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
ปฏิกิริยาระหว่างแรงระหว่างประจุไฟฟ้าซึ่งไม่มีการเคลื่อนที่สัมพันธ์กันนั้นอธิบายได้ตามกฎของคูลอมบ์ อย่างไรก็ตาม ประจุในการเคลื่อนที่สัมพันธ์กันจะสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ่งกระแสที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุโดยทั่วไปจะเข้าสู่สภาวะปฏิสัมพันธ์ของแรง
ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของประจุกับกรณีของตำแหน่งที่อยู่นิ่งคือความแตกต่างในเรขาคณิตของแรงเหล่านี้ ในกรณีของไฟฟ้าสถิต แรงอันตรกิริยาระหว่างประจุสองประจุจะพุ่งไปตามแนวเส้นที่เชื่อมประจุทั้งสองเข้าด้วยกัน ดังนั้นเรขาคณิตของปัญหาจึงเป็นสองมิติและพิจารณาในระนาบที่ผ่านเส้นนี้
ในกรณีของกระแส แรงที่มีลักษณะเฉพาะของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสจะอยู่ในระนาบที่ตั้งฉากกับกระแส ดังนั้นภาพของปรากฏการณ์จึงกลายเป็นภาพสามมิติ สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยองค์ประกอบเล็กๆ ของกระแสแรกอันไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งมีปฏิกิริยากับองค์ประกอบเดียวกันของกระแสที่สอง โดยทั่วไปจะสร้างแรงที่กระทำกับมัน ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับกระแสทั้งสองภาพนี้มีความสมมาตรอย่างสมบูรณ์ในแง่ที่ว่าการกำหนดจำนวนกระแสนั้นขึ้นอยู่กับอำเภอใจ
กฎปฏิสัมพันธ์ของกระแสใช้เพื่อสร้างมาตรฐานของกระแสไฟฟ้าตรง
8.ปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง
พลังที่แข็งแกร่งคือปฏิกิริยาพื้นฐานระยะสั้นระหว่างแฮดรอนและควาร์ก ในนิวเคลียสของอะตอม แรงอย่างแรงจะยึดโปรตอนที่มีประจุบวก (ซึ่งมีแรงผลักจากไฟฟ้าสถิต) ไว้ด้วยกัน โดยการแลกเปลี่ยนไพมีซอนระหว่างนิวคลีออน (โปรตอนและนิวตรอน) เมซอนของพายมีอายุขัยที่สั้นมาก อายุขัยของพวกมันก็เพียงพอแล้วที่จะให้แรงนิวเคลียร์ภายในรัศมีของนิวเคลียส ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแรงนิวเคลียร์จึงถูกเรียกว่าระยะสั้น การเพิ่มจำนวนนิวตรอนจะ "เจือจาง" นิวเคลียส ลดแรงไฟฟ้าสถิตและเพิ่มนิวเคลียส แต่ด้วยนิวตรอนจำนวนมาก พวกมันเองซึ่งเป็นเฟอร์มิออนจึงเริ่มประสบกับแรงผลักเนื่องจากหลักการของเพาลี นอกจากนี้ เมื่อนิวคลีออนเข้ามาใกล้เกินไป การแลกเปลี่ยน W โบซอนก็เริ่มขึ้น ทำให้เกิดการผลักกัน ซึ่งส่งผลให้นิวเคลียสของอะตอมไม่ "ยุบตัว"
ภายในฮาดรอนเอง ปฏิกิริยาที่รุนแรงจะยึดควาร์กซึ่งเป็นส่วนประกอบของฮาดรอนไว้ด้วยกัน ควอนต้าสนามที่แข็งแกร่งคือกลูออน ควาร์กแต่ละตัวมีประจุ "สี" หนึ่งในสามประจุ โดยแต่ละกลูออนประกอบด้วยคู่ "สี"-"ต้านสี" กลูออนจับควาร์กในสิ่งที่เรียกว่า “การกักขัง” เนื่องจากไม่ได้สังเกตควาร์กอิสระในการทดลองในขณะนี้ เมื่อควาร์กเคลื่อนตัวออกจากกัน พลังงานของพันธะกลูออนจะเพิ่มขึ้น และไม่ลดลงเหมือนในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ด้วยการใช้พลังงานจำนวนมาก (โดยการชนแฮดรอนในเครื่องเร่งความเร็ว) คุณสามารถทำลายพันธะควาร์ก-กลูออนได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ปล่อยไอพ่นของแฮดรอนใหม่ออกมา อย่างไรก็ตาม ควาร์กอิสระสามารถดำรงอยู่ในอวกาศได้ หากควาร์กบางตัวพยายามหลีกเลี่ยงการถูกกักขังในช่วงบิกแบง ความน่าจะเป็นที่จะถูกทำลายล้างด้วยแอนตีควาร์กที่สอดคล้องกันหรือกลายเป็นฮาดรอนไม่มีสีสำหรับควาร์กดังกล่าวนั้นมีน้อยมาก
9.ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ
ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอนั้นเป็นปฏิสัมพันธ์ระยะสั้นขั้นพื้นฐาน ช่วงที่ 10 −18 ม. สมมาตรด้วยความเคารพต่อการรวมกันของการผกผันเชิงพื้นที่และการผันประจุ องค์ประกอบพื้นฐานทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการโต้ตอบที่อ่อนแอเฟอร์มิออน (เลปตันและ ควาร์ก- นี่เป็นเพียงการโต้ตอบเท่านั้นที่เกี่ยวข้องนิวตริโน(ไม่นับ. แรงโน้มถ่วงซึ่งไม่มีนัยสำคัญในสภาพห้องปฏิบัติการ) ซึ่งอธิบายความสามารถในการทะลุทะลวงขนาดมหึมาของอนุภาคเหล่านี้ ปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอช่วยให้เลปตัน ควาร์ก และพวกมันได้ปฏิปักษ์แลกเปลี่ยน พลังงาน, มวล, ค่าไฟฟ้าและ ตัวเลขควอนตัม- นั่นคือหันเข้าหากัน การแสดงประการหนึ่งก็คือการสลายตัวของเบต้า.
จำเป็นต้องทราบจุดใช้งานและทิศทางของแรงแต่ละชนิด สิ่งสำคัญคือต้องสามารถระบุได้ว่าแรงใดที่กระทำต่อร่างกายและไปในทิศทางใด แรงเขียนแทนด้วย หน่วยวัดเป็นนิวตัน เพื่อแยกแยะกองกำลังต่างๆ จึงมีการกำหนดไว้ดังนี้
ด้านล่างนี้คือกองกำลังหลักที่ปฏิบัติการในธรรมชาติ เป็นไปไม่ได้ที่จะคิดค้นกองกำลังที่ไม่มีอยู่จริงเมื่อแก้ไขปัญหา!
มีพลังมากมายในธรรมชาติ ที่นี่เราจะพิจารณากองกำลังที่พิจารณาในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนเมื่อศึกษาพลวัต นอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึงกองกำลังอื่น ๆ ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้ออื่น ๆ
แรงโน้มถ่วง
ร่างกายทุกคนบนโลกได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของโลก แรงที่โลกดึงดูดแต่ละวัตถุนั้นถูกกำหนดโดยสูตร
จุดใช้งานอยู่ที่จุดศูนย์ถ่วงของร่างกาย แรงโน้มถ่วง มักจะชี้ลงด้านล่างในแนวตั้งเสมอ.
แรงเสียดทาน
มาทำความรู้จักกับแรงเสียดทานกันดีกว่า แรงนี้เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่และพื้นผิวทั้งสองสัมผัสกัน แรงเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวเมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์จะไม่เรียบเท่าที่ควร แรงเสียดทานถูกกำหนดโดยสูตร:
แรงกระทำที่จุดสัมผัสของพื้นผิวทั้งสอง มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนไหว
แรงปฏิกิริยาพื้น
ลองนึกภาพวัตถุที่หนักมากวางอยู่บนโต๊ะ โต๊ะโค้งงอตามน้ำหนักของวัตถุ แต่ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน ตารางจะกระทำต่อวัตถุด้วยแรงเดียวกันกับวัตถุบนโต๊ะทุกประการ แรงนั้นพุ่งตรงข้ามกับแรงที่วัตถุกดบนโต๊ะ นั่นก็คือ ขึ้น แรงนี้เรียกว่าปฏิกิริยาพื้น ชื่อกองกำลัง "พูด" การสนับสนุนตอบสนอง- แรงนี้จะเกิดขึ้นทุกครั้งที่มีผลกระทบต่อแนวรับ ธรรมชาติของการเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล ดูเหมือนว่าวัตถุจะเปลี่ยนตำแหน่งปกติและการเชื่อมต่อของโมเลกุล (ภายในโต๊ะ) ในทางกลับกัน พวกมันก็พยายามที่จะกลับสู่สถานะดั้งเดิมโดย "ต่อต้าน"
ร่างกายใดๆ ก็ตาม แม้แต่ของที่เบามาก (เช่น ดินสอที่วางอยู่บนโต๊ะ) จะทำให้ส่วนรองรับผิดรูปในระดับไมโคร ดังนั้นจึงเกิดปฏิกิริยากราวด์
ไม่มีสูตรพิเศษในการค้นหาแรงนี้ มันเขียนแทนด้วยตัวอักษร แต่แรงนี้เป็นเพียงแรงยืดหยุ่นประเภทหนึ่งที่แยกจากกัน ดังนั้นจึงยังสามารถแสดงเป็น
แรงถูกใช้ที่จุดที่วัตถุสัมผัสกันโดยใช้ส่วนรองรับ ตั้งฉากกับส่วนรองรับ
เนื่องจากร่างกายเป็นจุดวัตถุ จึงสามารถแสดงแรงจากศูนย์กลางได้
แรงยืดหยุ่น
แรงนี้เกิดขึ้นจากการเสียรูป (การเปลี่ยนแปลงสถานะเริ่มต้นของสาร) ตัวอย่างเช่น เมื่อเรายืดสปริง เราจะเพิ่มระยะห่างระหว่างโมเลกุลของวัสดุสปริง เมื่อเราบีบอัดสปริง เราก็จะลดสปริงลง เมื่อเราบิดหรือขยับ ในตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้ มีแรงเกิดขึ้นซึ่งป้องกันการเสียรูป - แรงยืดหยุ่น
กฎของฮุค
แรงยืดหยุ่นนั้นพุ่งตรงข้ามกับการเสียรูป
เนื่องจากร่างกายเป็นจุดวัตถุ จึงสามารถแสดงแรงจากศูนย์กลางได้
เมื่อเชื่อมต่อสปริงแบบอนุกรม ความแข็งจะถูกคำนวณโดยใช้สูตร
เมื่อต่อขนานกันจะเกิดความฝืด
ความแข็งของตัวอย่าง โมดูลัสของยัง
โมดูลัสของ Young แสดงถึงคุณสมบัติยืดหยุ่นของสาร นี่เป็นค่าคงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุและสถานะทางกายภาพเท่านั้น แสดงลักษณะของวัสดุในการต้านทานแรงดึงหรือการเปลี่ยนรูปแบบแรงอัด ค่าโมดูลัสของ Young เป็นแบบตาราง
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของของแข็ง
น้ำหนักตัว
น้ำหนักตัวคือแรงที่วัตถุกระทำต่อสิ่งรองรับ คุณบอกว่านี่คือพลังแห่งแรงโน้มถ่วง! ความสับสนเกิดขึ้นในสิ่งต่อไปนี้: แท้จริงแล้วน้ำหนักของร่างกายมักจะเท่ากับแรงโน้มถ่วง แต่พลังเหล่านี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิง แรงโน้มถ่วงเป็นพลังที่เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์กับโลก น้ำหนักเป็นผลมาจากการโต้ตอบกับการสนับสนุน แรงโน้มถ่วงถูกใช้ที่จุดศูนย์ถ่วงของวัตถุ ในขณะที่น้ำหนักคือแรงที่ใช้กับส่วนรองรับ (ไม่ใช่กับวัตถุ)!
ไม่มีสูตรในการกำหนดน้ำหนัก กองกำลังนี้ถูกกำหนดโดยจดหมาย
แรงปฏิกิริยารองรับหรือแรงยืดหยุ่นเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อแรงกระแทกของวัตถุบนช่วงล่างหรือส่วนรองรับ ดังนั้น น้ำหนักของร่างกายจึงเป็นตัวเลขเหมือนกับแรงยืดหยุ่นเสมอ แต่มีทิศทางตรงกันข้าม
แรงปฏิกิริยาและน้ำหนักของปฏิกิริยารองรับเป็นแรงที่มีลักษณะเดียวกัน ตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน แรงเหล่านี้จะเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม น้ำหนักคือแรงที่กระทำต่อสิ่งรองรับ ไม่ใช่บนร่างกาย แรงโน้มถ่วงกระทำต่อร่างกาย
น้ำหนักตัวอาจไม่เท่ากับแรงโน้มถ่วง อาจจะมากหรือน้อยหรืออาจจะเป็นว่าน้ำหนักเป็นศูนย์ ภาวะนี้เรียกว่า ความไร้น้ำหนัก- ภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาวะที่วัตถุไม่โต้ตอบกับส่วนรองรับ เช่น สภาวะการบิน: มีแรงโน้มถ่วง แต่น้ำหนักเป็นศูนย์!
คุณสามารถกำหนดทิศทางของการเร่งความเร็วได้หากคุณกำหนดทิศทางของแรงลัพธ์ที่มุ่งไป
โปรดทราบว่าน้ำหนักคือแรง ซึ่งวัดเป็นนิวตัน จะตอบคำถามให้ถูกต้องได้อย่างไร:“ คุณมีน้ำหนักเท่าไหร่”? เราตอบ 50 กก. ไม่ได้บอกน้ำหนัก แต่เป็นมวลของเรา! ในตัวอย่างนี้ น้ำหนักของเราเท่ากับแรงโน้มถ่วง ซึ่งก็คือประมาณ 500 นิวตัน!
โอเวอร์โหลด- อัตราส่วนของน้ำหนักต่อแรงโน้มถ่วง
พลังของอาร์คิมีดีส
แรงเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างวัตถุกับของเหลว (แก๊ส) เมื่อร่างกายจุ่มอยู่ในของเหลว (หรือแก๊ส) แรงนี้ดันร่างกายออกจากน้ำ (แก๊ส) ดังนั้นจึงถูกชี้ขึ้นในแนวตั้ง (ดัน) กำหนดโดยสูตร:
ในอากาศเราละเลยพลังของอาร์คิมีดีส
ถ้าแรงอาร์คิมิดีสเท่ากับแรงโน้มถ่วง ร่างกายก็จะลอยได้ หากแรงของอาร์คิมิดีสมีมากขึ้น มันจะลอยขึ้นสู่พื้นผิวของของเหลว หากน้อยกว่านั้นก็จะจมลง
แรงไฟฟ้า
มีแรงกำเนิดทางไฟฟ้า เกิดขึ้นเมื่อมีประจุไฟฟ้า แรงเหล่านี้ เช่น แรงคูลอมบ์ แรงแอมแปร์ แรงลอเรนซ์ จะกล่าวถึงรายละเอียดในหัวข้อไฟฟ้า
การกำหนดแผนผังของแรงที่กระทำต่อร่างกาย
บ่อยครั้งที่ร่างกายถูกจำลองเป็นจุดวัสดุ ดังนั้นในไดอะแกรม จุดการใช้งานต่างๆ จะถูกถ่ายโอนไปยังจุดเดียว - ไปยังจุดศูนย์กลาง และร่างกายจะแสดงเป็นแผนผังเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า
เพื่อกำหนดกองกำลังได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องระบุรายชื่อร่างกายทั้งหมดที่ร่างกายภายใต้การศึกษาโต้ตอบด้วย พิจารณาว่าเกิดอะไรขึ้นอันเป็นผลจากการมีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละสิ่ง เช่น การเสียดสี การเสียรูป การดึงดูด หรือการผลักกัน กำหนดประเภทของแรงและระบุทิศทางให้ถูกต้อง ความสนใจ! จำนวนแรงจะตรงกับจำนวนวัตถุที่เกิดปฏิสัมพันธ์กัน
สิ่งสำคัญที่ต้องจำ
1) พลังและธรรมชาติของพวกมัน
2) ทิศทางของแรง
3) สามารถระบุกองกำลังรักษาการได้
มีแรงเสียดทานภายนอก (แห้ง) และภายใน (หนืด) แรงเสียดทานภายนอกเกิดขึ้นระหว่างการสัมผัสพื้นผิวแข็ง แรงเสียดทานภายในเกิดขึ้นระหว่างชั้นของของเหลวหรือก๊าซระหว่างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ แรงเสียดทานภายนอกมีสามประเภท: แรงเสียดทานสถิต แรงเสียดทานแบบเลื่อน และแรงเสียดทานแบบกลิ้ง
แรงเสียดทานจากการกลิ้งถูกกำหนดโดยสูตร
แรงต้านทานเกิดขึ้นเมื่อร่างกายเคลื่อนที่ในของเหลวหรือก๊าซ ขนาดของแรงต้านทานขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของร่างกาย ความเร็วของการเคลื่อนที่ และคุณสมบัติของของเหลวหรือก๊าซ เมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ แรงลากจะแปรผันตามความเร็วของร่างกาย
ที่ความเร็วสูงจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็ว
ลองพิจารณาแรงดึงดูดระหว่างวัตถุและโลกกัน ระหว่างพวกเขาตามกฎแห่งแรงโน้มถ่วงจะมีแรงเกิดขึ้น 
ทีนี้ลองเปรียบเทียบกฎแห่งแรงโน้มถ่วงและแรงโน้มถ่วงกัน 
ขนาดความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับมวลของโลกและรัศมีของมัน! ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะคำนวณด้วยว่าวัตถุความเร่งใดบนดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ดวงอื่นจะตกลงมา โดยใช้มวลและรัศมีของดาวเคราะห์ดวงนั้น
ระยะทางจากศูนย์กลางของโลกถึงขั้วนั้นน้อยกว่าเส้นศูนย์สูตร ดังนั้นความเร่งของแรงโน้มถ่วงที่เส้นศูนย์สูตรจึงน้อยกว่าที่ขั้วเล็กน้อย ในเวลาเดียวกันควรสังเกตว่าสาเหตุหลักสำหรับการพึ่งพาความเร่งของแรงโน้มถ่วงในละติจูดของพื้นที่คือข้อเท็จจริงของการหมุนของโลกรอบแกนของมัน
เมื่อเราเคลื่อนออกจากพื้นผิวโลก แรงโน้มถ่วงและความเร่งของแรงโน้มถ่วงจะเปลี่ยนไปในสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างถึงศูนย์กลางของโลก
