Makt er definert som en ytre årsak som en kropp opplever som et resultat av interaksjon med en annen kropp. Når to gjenstander samhandler, utøves en kraft på hver gjenstand.
Generelt sett defineres Å skyve eller trekke et objekt som kraften. Kraften er interaksjonsopplevelsen av objektet på grunn av det andre objektet. Vanligvis endrer kraft påført et objekt dets hvile- eller bevegelsestilstand, og det gir også akselerasjon til objektet.
Neena Gupta
La oss lære mer om kraft, dens enhet og andre i detalj i denne artikkelen.
Hva er Force?
EN dytte og dra av et objekt blir referert til som en kraft i vitenskapen. Kraft skapes når to ting samhandler. Kraften er en vektormengde da den har både størrelse og retning. Størrelsen på en kraft representerer dens styrke. Kraften kan også forårsake retningsendring av kroppen som kraften påføres.
Ethvert eksternt element som har en tendens til å endre tilstanden til bevegelse eller hvile, når det brukes på et objekt, kalles makt . Kraft er ganske enkelt trykk eller trekk på et objekt som resulterer i samspillet mellom de to objektene.
En kraft kan få en gjenstand til å bevege seg fra hvile til bevegelse eller omvendt. To eller flere ting må samhandle med hverandre for at en kraft skal skapes. For eksempel påføres en kraft av vinden når den driver en seilbåt gjennom vannet. En kraft er også tilstede når tyngdekraften trekker et eple nedover. Ting kan bevege seg, endre hastigheten eller endre form som svar på krefter.
Kraftenhet
- Kraft er en vektormengde, dette innebærer at den har både masse og størrelse. Kraften som virker på et objekt er representert med symbolet F eller
vec F . - SI kraftenheten er Newton (N) . Den er oppkalt etter den berømte engelske vitenskapsmannen Sir Issac Newton. 1-Newton kraft er definert som kraften som kreves for å akselerere en masse på 1 kg med 1 m/s2i retning av påført kraft.
- I CGS-systemet er kraftenheten Dyne.
Kraftens dimensjoner
Kraft er definert som produktet av kroppens masse og akselerasjon. Så dens dimensjonsformel er, [MLT-2].
Effekter av krefter
Følgende er effektene av makt med eksempler:
- Kraft kan endre formen og størrelsen på et objekt. Eksempel: I leiremodellering brukes håndkraft til å endre formen og størrelsen på leiren.
- Kraft kan endre retningen til et objekt. Eksempel: En cricketspiller slår ballen i ønsket retning og kommer mot seg selv
- Kraft kan endre hastigheten til et objekt. Eksempel: Friksjonskraften til bremser brukes til å stoppe eller de-akselerere et kjøretøy i bevegelse.
- Kraft kan endre hviletilstanden eller bevegelsen til et objekt. Eksempel: En fotball i ro beveger seg når den sparkes.
La oss forstå effekten av makt og dens eksempel
Kraft kan endre formen og størrelsen på et objekt
Kraft kan forårsake en endring i form. For eksempel når du hamrer en varm jernstang, vil kraften som utøves av hammeren endre objektets form, det vil si at jernstangen vil bli bøyd.
Kraft kan forårsake en endring i størrelse. For eksempel: Ved å strekke en strikk vil kraften som utøves ved å strekke en strikk forårsake en økning i størrelsen på strikken.
Kraft kan endre retningen til et objekt
Kraft kan forårsake retningsendring. For eksempel: Når du sparker fotballen, endres retningen.
Kraft kan endre hastigheten til et objekt
Når en slagspiller i spill som cricket og baseball treffer den bevegelige ballen med kraft, forårsaker det en økning i ballens hastighet. Kraftens hastighet vil også avhenge av retningen den påføres i. Hvis vi påfører en kraft i retning av et objekt i bevegelse, vil det føre til en økning i hastighet, og når det påføres mot det bevegelige objektet, vil det redusere hastigheten til objektet.
Kraft kan endre hviletilstanden eller bevegelsen til et objekt
Kraft vil forårsake en endring i bevegelse, for eksempel vil kraften som utøves av motoren til bilen gjøre det mulig for bilen å bevege seg, mens kraften som utøves av bremsen vil gjøre det mulig for bilen å stoppe.
Force Formler
Kraft er definert av produktet av massen og akselerasjon av objektet. For en kropp med masse m og akselerasjonen en kraften kan beregnes som,
F = kl
hvor,
F er den påførte kraften,
m er massen til et objekt og
en er akselerasjonen til objektet.
Også iht Newtons andre bevegelseslov , kraft er gitt av tidshastigheten for endring av momentum. Matematisk er det gitt som,
F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t} hvor,
ext{d}vec p er endringen i momentum- dt er endringen i tid.
Men, momentum
vec p = mvec v hvor
- m er massen og
vec v er hastigheten til objektet.
Derfor blir kraften:
egin{aligned}F&=dfrac{ ext{d}(mvec v)}{ ext{d}t}&=mdfrac{ ext{d}vec v}{ ext{d}t}&=mvec aend{aligned}
Kraftens størrelse og retning
For å flytte en stor vekt, må individet trekke eller skyve den i samme retning. Når to individer skyver eller trekker vekt i motsatte retninger, er den resulterende kraften summen av de to kreftene. Størrelsen på en kraft uttrykker dens styrke. Når krefter påføres i motsatt retning, reduseres størrelsen på den resulterende kraften.
Videre opphever like og motstående krefter, og dermed blir den resulterende kraften null. Kraft som utøves på en gjenstand forårsaker en endring i hastighet så vel som en endring i form. Noen krefter virker på en gjenstand ved å ta kontakt med den, mens andre virker uten å ta kontakt med gjenstanden. Berøringskrefter er krefter som virker når en gjenstand kommer i kontakt med dem.
Kontaktkrefter inkluderer muskelkrefter og friksjonskrefter. Berøringsfrie krefter er de som kan virke uten å komme i kontakt med en gjenstand. Gravitasjonskraft, elektromagnetisk kraft, elektrostatisk kraft og ikke-kontaktkrefter er alle eksempler på krefter
Typer kraft
En kraft kan virke på et objekt med eller uten kontakt. For eksempel, hvis du skyver eller drar en dør, må du ha kontakt med en dør, mens hvis du har en stangmagnet kan du enkelt tiltrekke jernspiker uten å ha kontakt med spikeren. Så i vitenskapen har vi to typer krefter, den ene er en kontaktkraft og den andre er en ikke-kontaktkraft.
La oss se i detalj hva de er med eksemplene deres.
Kontakt Force
De kreftene som påføres andre gjenstander bare ved fysisk berøring kalles kontaktkrefter.
Eksempler på kontaktkrefter er muskel- og friksjonskrefter.
Muskelkraft
Muskelkraft er en kontaktkraft der kraften utøves av kroppens muskler. For eksempel, hopping, sparking, løping, gåing, klatring, løfting og dytting er alle kreftene som utøves av musklene våre.
Friksjonskraft
Friksjonskraft er en kontaktkraft som alltid motsetter kroppens bevegelsestilstand over en annen kropp. For eksempel, hvis vi slutter å padle en sykkel, blir den gradvis bremset og stopper etter å ha tilbakelagt et stykke.
Lære mer, Friksjonskraft
Ikke-kontaktstyrke
De kreftene som påføres andre objekter uten fysisk berøring kalles ikke-kontaktkrefter.
Eksempler på ikke-kontaktkrefter er magnetisk kraft, elektrostatisk kraft og gravitasjonskraft. La oss nå diskutere typer ikke-kontaktkraft i detalj.
Magnetisk kraft
Magnetisk kraft er en ikke-kontaktkraft som utøves av en magnet på ethvert annet magnetisk stoff. For eksempel, hvis vi bringer en magnet nær en jernspiker, trekker magneten dem mot den siden magneter utøver kraft.
Elektrostatisk kraft
En elektrostatisk kraft er en ikke-kontaktkraft som kan utøves av en ladet gjenstand på en annen gjenstand på avstand. For eksempel, når en plastkam gnis inn i tørt hår, trekker den elektrisk ladede kammen til seg et lite stykke papir
Tyngdekraft
Gravitasjonskraften er en ikke-kontaktkraft mellom to kropper som har en viss masse. Det er en attraktiv kraft. Tiltrekningskraften mellom jorden og ethvert objekt kalles tyngdekraften.
Lære mer, Tyngdekraft
En krafts handlingslinje
Galileo brukte eksperimenter for å demonstrere at når det ikke er noen ytre kraft som virker på et objekt, beveger det seg med konstant hastighet. Han kunne observere at en kules hastighet øker når den ruller nedover et skråplan på grunn av gravitasjonsattraksjonen på den.
Nettokraften som virker på et objekt er 0 når alle kreftene er like og balansert. En netto kraft som virker på et legeme, kan imidlertid endre enten størrelsen eller retningen på dets hastighet hvis alle kreftene som virker på det resulterer i en ubalansert kraft, noe som indikerer at den ubalanserte kraften kan akselerere kroppen. For eksempel, når en kropp blir utsatt for en rekke krefter og er fast bestemt på å være i ro, kan vi slutte at det er null netto kraft som virker på kroppen.
De handlingslinje for en styrke er veien den tar når den utøver sin kraft på et objekt. Påføringspunktet for kraften er stedet der den utøver sin kraft på en gjenstand. Friksjonskraften er kraften som motsetter den relative bevegelsen mellom overflatene til to gjenstander i kontakt og virker langs overflatene.
Sammendrag
Den grunnleggende oppsummeringen av kraft kan forstås ved hjelp av tabellen diskutert nedenfor.
| Symbol | F, |
|---|---|
| Formel | F = ma ELLER |
| Enhet | Newton, Kgms-2 |
| Skaler eller vektor | Vektor mengde |
| Dimensjon | [MLT-2] |
Relaterte ressurser
- Grunnleggende krefter
- Typer krefter
Løste eksempler på kraft
Eksempel 1: Bestem kraften til en gjenstand med masse lik 500 kg og akselerasjon som 60 m/s 2 .
Løsning:
gitt,
Gjenstandens masse, m = 500 kg.
Akselerasjon, a = 60 m/s2
I henhold til kraftformelen,
F = kl
erstatte de gitte verdiene,
F = 500 kg × 60 m/s2
= 3 × 10 4 N
Den nødvendige kraften er 3 × 104N
Eksempel 2: Hvor mye netto kraft kreves for å akselerere til en 20 kg boks med 5 m/s 2 ?
Løsning:
gitt,
Masse av boksen, m = 20 kg.
Akselerasjon av boksen, a = 5 m/s2
I henhold til kraftformelen,
F = kl
erstatte de gitte verdiene,
F = 20 kg × 5 m/s2
= 100 N
Den nødvendige kraften er 100 N
Eksempel 3: Finn akselerasjonen til objektet hvis kraften som påføres er 250 N og massen til objektet er 50 kg.
Løsning:
Gitt
Påført kraft er 250 N
Gjenstandens masse, m = 50 kg
Akselerasjon av objektet, a =?
I henhold til kraftformelen,
F = kl
erstatte de gitte verdiene,
250 = 50 kg × a
a = 250/50
= 5 m/s 2
Dermed er akselerasjonen til objektet 5 m/s 2
Eksempel 4: Finn massen til objektet hvis kraften som påføres er 220 N og akselerasjonen til objektet er 15 m/s 2 .
Løsning:
Gitt
Påført kraft er 225 N
Masse av objektet, m =?
Akselerasjon av objektet, a = 15 m/s2
I henhold til kraftformelen,
F = kl
erstatte de gitte verdiene,
225 = m × 15
m = 225/15
= 15 kg
Dermed er massen til objektet 15 kg
Vanlige spørsmål om Force
Q1: Hva er Force?
Svar:
Å skyve eller trekke et objekt er definert som kraften. Kraft er samspillet mellom to objekter som har en tendens til å endre objektets tilstand.
Q2: Hva er SI-kraftenheten?
Svar:
SI-enheten for kraft er Newton. En Newton er definert som kraften som påføres når ett kg objekt akselererer med 1 m/s2
Q3: Hvilken kraft er friksjon?
Svar:
Friksjon er en kontaktkraft som kun virker når to gjenstander er i kontakt med hverandre. Det er en motstridende kraft, dvs. den motsetter seg alltid objektets bevegelse.
Q4: Hva kan tvinge gjøre?
Svar:
Kraft kan gjøre forskjellige ting som,
- Kraft kan endre retningen til objektet.
- Kraft kan endre tilstanden til hvile eller bevegelse.
- kraft kan endre hastigheten til objektet.
- Kraft kan endre formen og størrelsen på objektet.
Q5: Hvor mange typer krefter er det på grunnlag av interaksjon?
Svar:
På grunnlag av interaksjon mellom to objekter kan kraft kategoriseres i to kategorier,
- Kontakt Force
- Ikke-kontaktstyrke
Q6: Hvilken er den svakeste kraften i naturen?
Svar:
Blant alle de grunnleggende kreftene Gravitasjonskraften er den svakeste kraften og regnes også for å være den svakeste kraften i naturen.
Q7: Er kraft en skalar mengde?
Svar:
Kraft er ikke en skalær størrelse. Siden den har både retning og størrelse. Derfor er kraft en vektormengde.
10 ml i oz
Q8: Et eple faller fra et tre, hvilken kraft er ansvarlig for disse fenomenene?
Svar:
Tyngdekraften er ansvarlig for eplets fall. Tyngdekraften er tiltrekningskraften mellom jorden og ethvert objekt.