Definizione di Forza in Fisica

La forza è una descrizione quantitativa di un'interazione che provoca un cambiamento nel movimento di un oggetto. Un oggetto può accelerare, rallentare o cambiare direzione in risposta a una forza. Detto in altro modo, la forza è qualsiasi azione che tende a mantenere o alterare il movimento di un corpo o a distorcerlo. Gli oggetti vengono spinti o tirati da forze che agiscono su di essi.

La forza di contatto è definita come la forza esercitata quando due oggetti fisici entrano in contatto diretto tra loro. Altre forze, come la gravità e le forze elettromagnetiche, possono esercitarsi anche attraverso il vuoto vuoto dello spazio.

Takeaway chiave: Termini chiave

• Vigore: Una descrizione di un'interazione che provoca un cambiamento nel movimento di un oggetto. Può anche essere rappresentato dal simbolo F.
• The Newton: L'unità di forza all'interno del sistema internazionale di unità (SI). Può anche essere rappresentato dal simbolo N.
• Forze di contatto: Forze che si verificano quando gli oggetti si toccano. Le forze di contatto possono essere classificate in base a sei tipi: tensione, molla, reazione normale, attrito, attrito dell'aria e peso.
• Forze senza contatto: Forze che si verificano quando due oggetti non si toccano. Queste forze possono essere classificate in base a tre tipi: gravitazionale, elettrico e magnetico.

Unità di forza

La forza è un vettore; ha sia direzione che grandezza. L'unità SI per la forza è il Newton (N). Un newton di forza è uguale a 1 kg * m / s2 (dove il simbolo "*" sta per "tempi").

La forza è proporzionale all'accelerazione, che è definita come la velocità di variazione della velocità. In termini di calcolo, la forza è la derivata della quantità di moto rispetto al tempo.

Forza di contatto e non di contatto

Esistono due tipi di forze nell'universo: contatto e non contatto. Le forze di contatto, come suggerisce il nome, avvengono quando gli oggetti si toccano, come calciare una palla: un oggetto (il piede) tocca l'altro oggetto (la palla). Le forze senza contatto sono quelle in cui gli oggetti non si toccano.

Le forze di contatto possono essere classificate in base a sei diversi tipi:

• tensionale: come una corda che viene stretta
• Primavera: come la forza esercitata quando comprimi due estremità di una molla
• Reazione normale: dove un corpo fornisce una reazione a una forza esercitata su di esso, come una palla che rimbalza su un blacktop
• Attrito: la forza esercitata quando un oggetto si sposta su un altro, come una palla che rotola su un blacktop
• Attrito dell'aria: l'attrito che si verifica quando un oggetto, come una palla, si muove attraverso l'aria
• Peso: dove un corpo viene tirato verso il centro della Terra a causa della gravità

Le forze senza contatto possono essere classificate in base a tre tipi:

• gravitazionale: che è dovuto all'attrazione gravitazionale tra due corpi
• Elettrico: che è dovuto alle cariche elettriche presenti in due corpi
• Magnetico: che si verifica a causa dell'attrazione reciproca delle proprietà magnetiche di due corpi, come i poli opposti di due magneti

Force and Newton's Laws of Motion

Il concetto di forza fu originariamente definito da Sir Isaac Newton nelle sue tre leggi del moto. Spiegò la gravità come una forza attraente tra corpi che possedevano massa. Tuttavia, la gravità all'interno della relatività generale di Einstein non richiede forza.

La prima legge del movimento di Newton dice che un oggetto continuerà a muoversi a una velocità costante a meno che non venga agito da una forza esterna. Gli oggetti in movimento rimangono in movimento fino a quando una forza non agisce su di essi. Questa è inerzia. Non accelereranno, rallenteranno o cambieranno direzione finché qualcosa non agirà su di loro. Ad esempio, se si fa scorrere un disco da hockey, alla fine si fermerà a causa dell'attrito sul ghiaccio.

La seconda legge del movimento di Newton afferma che la forza è direttamente proporzionale all'accelerazione (il tasso di variazione della quantità di moto) per una massa costante. Nel frattempo, l'accelerazione è inversamente proporzionale alla massa. Ad esempio, quando lanci una palla lanciata a terra, esercita una forza verso il basso; il terreno, in risposta, esercita una forza verso l'alto che fa rimbalzare la palla. Questa legge è utile per misurare le forze. Se conosci due dei fattori, puoi calcolare il terzo. Sai anche che se un oggetto sta accelerando, deve esserci una forza che agisce su di esso. 

Terza legge del movimento di Newton si riferisce alle interazioni tra due oggetti. Dice che per ogni azione c'è una reazione uguale e contraria. Quando una forza viene applicata a un oggetto, ha lo stesso effetto sull'oggetto che ha prodotto la forza ma nella direzione opposta. Ad esempio, se salti da una piccola barca nell'acqua, la forza che usi per saltare in avanti nell'acqua spingerà anche la barca all'indietro. Le forze di azione e reazione avvengono contemporaneamente.

Forze fondamentali

Esistono quattro forze fondamentali che governano le interazioni dei sistemi fisici. Gli scienziati continuano a perseguire una teoria unificata di queste forze: