Kraft defineres som en ydre årsag, som en krop oplever som følge af interaktion med en anden krop. Når to objekter interagerer, udøves en kraft på hver genstand.
Generelt defineres At skubbe eller trække et objekt som kraften. Kraften er genstandens interaktionsoplevelse på grund af det andet objekt. Generelt ændrer kraft påført et objekt dets hvile- eller bevægelsestilstand, og det tilføjer også acceleration til objektet.
tripty vinter
Lad os lære mere om kraft, dens enhed og andre i detaljer i denne artikel.
Hvad er Force?
EN skub og træk af et objekt omtales som en kraft i videnskaben. Kraft skabes, når to ting interagerer. Kraften er en vektorstørrelse, da den har både størrelse og retning. Størrelsen af en kraft repræsenterer dens styrke. Kraften kan også forårsage en ændring i retning af det legeme, som kraften påføres.
Ethvert eksternt element, der har en tendens til at ændre tilstanden af bevægelse eller hvile, når det påføres et objekt, kaldes kraft . Kraft er simpelthen skub eller træk på en genstand, der resulterer i interaktionen mellem de to objekter.
En kraft kan få et emne til at bevæge sig fra hvile til bevægelse eller omvendt. To eller flere ting skal interagere med hinanden for at en kraft kan skabes. For eksempel påføres en kraft af vinden, når den driver en sejlbåd gennem vandet. En kraft er også til stede, når tyngdekraften trækker et æble nedad. Ting kan bevæge sig, ændre deres hastighed eller ændre form som reaktion på kræfter.
Kraftenhed
- Kraft er en vektorstørrelse, hvilket betyder, at den har både masse og størrelse. Kraften, der virker på et objekt, er repræsenteret ved symbolet F eller
vec F . - SI kraftenheden er Newton (N) . Det er opkaldt efter den berømte engelske videnskabsmand Sir Issac Newton. 1-Newton kraft er defineret som den kraft, der kræves for at accelerere en masse på 1 kg med 1 m/s2i retning af påført kraft.
- I CGS-systemet er kraftenheden Dyne.
Dimensioner af kraft
Kraft er defineret som produktet af kroppens masse og acceleration. Så dens dimensionelle formel er, [MLT-2].
Effekter af kræfter
Følgende er virkningerne af kraft med eksempler:
- Kraft kan ændre formen og størrelsen af et objekt. Eksempel: I lermodellering bruges håndkraft til at ændre lerets form og størrelse.
- Kraft kan ændre retningen af et objekt. Eksempel: En cricketspiller slår bolden i den ønskede retning og kommer mod sig selv
- Kraft kan ændre et objekts hastighed. Eksempel: Bremsernes friktionskraft bruges til at stoppe eller deaccelerere et køretøj i bevægelse.
- Kraft kan ændre tilstanden af hvile eller bevægelse af et objekt. Eksempel: En hvilende fodbold bevæger sig, når den sparkes.
Lad os forstå virkningerne af kraft og dens eksempel
Kraft kan ændre formen og størrelsen af et objekt
Kraft kan forårsage en ændring i form. Når man for eksempel hamrer på en varm jernstang, vil kraften, som hammeren udøver, ændre genstandens form, dvs. at jernstangen bliver bøjet.
Kraft kan forårsage en ændring i størrelse. For eksempel: Ved at strække en elastik vil den kraft, der udøves ved at strække en elastik, forårsage en forøgelse af elastikkens størrelse.
Kraft kan ændre retningen af et objekt
Kraft kan forårsage en retningsændring. For eksempel: Når du sparker fodbolden, ændres retningen.
Kraft kan ændre et objekts hastighed
Når en batsman i spil som cricket og baseball rammer den bevægelige bold med kraft, forårsager det en stigning i boldens hastighed. Kraftens hastighed vil også afhænge af den retning, den påføres i. Hvis vi påfører en kraft i retning af et objekt i bevægelse, vil det forårsage en stigning i hastigheden, og når det påføres mod det bevægelige objekt, vil det mindske objektets hastighed.
Kraft kan ændre tilstanden af hvile eller bevægelse af et objekt
Kraft vil forårsage en bevægelsesændring, for eksempel vil kraften, der udøves af bilens motor, sætte bilen i stand til at bevæge sig, mens kraften udøvet af bremsen vil sætte bilen i stand til at stoppe.
Force formler
Kraft er defineret af produktet af massen og acceleration af objektet. For en krop med masse m og accelerationen -en kraften kan beregnes som,
F = kl
hvor,
F er den påførte kraft,
m er massen af et objekt og
-en er genstandens acceleration.
Også iflg Newtons anden lov om bevægelse , kraft er givet af tidshastigheden for ændring af momentum. Matematisk er det givet som,
F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t} hvor,
ext{d}vec p er ændringen i momentum- dt er ændringen i tiden.
Men momentum
vec p = mvec v hvor
- m er massen og
vec v er objektets hastighed.
Derfor bliver 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 at flytte en stor vægt skal personen trække eller skubbe den i samme retning. Når to individer skubber eller trækker vægt i modsatte retninger, er den resulterende kraft summen af de to kræfter. Størrelsen af en kraft udtrykker dens styrke. Når kræfter påføres i den modsatte retning, reduceres størrelsen af den resulterende kraft.
Ydermere udligner lige store og modsatrettede kræfter, således at den resulterende kraft er nul. Kraft, der udøves på et emne, forårsager en ændring i hastighed såvel som en ændring i form. Nogle kræfter virker på en genstand ved at skabe berøring med den, mens andre virker uden at få kontakt med genstanden. Berøringskræfter er kræfter, der virker, når et emne kommer i kontakt med dem.
Kontaktkræfter omfatter muskelkræfter og friktionskræfter. Berøringsfri kræfter er dem, der kan virke uden at komme i berøring med en genstand. Gravitationskraft, elektromagnetisk kraft, elektrostatisk kraft og ikke-kontaktkræfter er alle eksempler på kræfter
Typer af kraft
En kraft kan virke på et objekt med eller uden kontakt. For eksempel, hvis du skubber eller trækker en dør, så skal du have kontakt med en dør, mens hvis du har en stangmagnet, kan du nemt tiltrække jernsøm uden at have kontakt med sømmet. Så i videnskaben har vi to typer kræfter, den ene er en kontaktkraft og den anden er en ikke-kontaktkraft.
Lad os se i detaljer, hvad de er med deres eksempler.
Kontakt Force
De kræfter, der kun påføres andre genstande ved fysisk berøring, kaldes kontaktkræfter.
Eksempler på kontaktkræfter er muskel- og friktionskræfter.
Muskelkraft
Muskelkraft er en kontaktkraft, hvor kraften udøves af kroppens muskler. For eksempel er det at hoppe, sparke, løbe, gå, klatre, løfte og skubbe de kræfter, som vores muskler udøver.
Friktionskraft
Friktionskraft er en kontaktkraft, der altid modarbejder kroppens bevægelsestilstand over en anden krop. For eksempel, hvis vi stopper med at padle en cykel, bliver den gradvist langsommere og stopper efter at have tilbagelagt et stykke vej.
Lær mere, Friktionskraft
Ikke-kontaktstyrke
De kræfter, der påføres andre genstande uden fysisk berøring, kaldes ikke-kontaktkræfter.
Eksempler på ikke-kontaktkræfter er magnetisk kraft, elektrostatisk kraft og gravitationskraft. Lad os nu diskutere typer af ikke-kontaktkraft i detaljer.
Magnetisk kraft
Magnetisk kraft er en ikke-kontaktkraft, som udøves af en magnet på ethvert andet magnetisk stof. For eksempel, hvis vi bringer en magnet i nærheden af et jernsøm, trækker magneten dem mod den, da magneter udøver kraft.
Elektrostatisk kraft
En elektrostatisk kraft er en ikke-kontaktkraft, der kan udøves af en ladet genstand på en anden genstand på afstand. For eksempel, når en plastikkam gnides i tørt hår, så tiltrækker den elektrisk ladede kam et lille stykke papir
Gravitationskraft
Gravitationskraften er en ikke-kontaktkraft mellem to legemer med en vis masse. Det er en tiltrækkende kraft. Tiltrækningskraften mellem jorden og ethvert objekt kaldes tyngdekraften.
Lær mere, Gravitationskraft
En krafts handlingslinje
Galileo brugte eksperimenter til at demonstrere, at når der ikke er nogen ekstern kraft, der virker på et objekt, bevæger det sig med konstant hastighed. Han kunne observere, at en kugles hastighed stiger, når den ruller ned ad et skråplan på grund af dens gravitationstiltrækning på den.
Nettokraften, der virker på et objekt, er 0, når alle kræfterne er lige store og balancerede. En nettokraft, der virker på et legeme, kan dog ændre enten størrelsen eller retningen af dets hastighed, hvis alle de kræfter, der virker på det, resulterer i en ubalanceret kraft, hvilket indikerer, at den ubalancerede kraft kan accelerere kroppen. For eksempel, når en krop udsættes for en række kræfter og er fast besluttet på at være i hvile, kan vi udlede, at der er nul nettokraft, der virker på kroppen.
Det en styrkes virkelinje er den vej, den tager, når den udøver sin kraft på et objekt. Anvendelsen af kraften er det sted, hvor den udøver sin kraft på en genstand. Friktionskraften er den kraft, der modarbejder den relative bevægelse mellem overfladerne af to genstande i kontakt og virker langs overfladerne.
Resumé
Den grundlæggende sammenfatning af kraft kan forstås ved hjælp af tabellen diskuteret nedenfor.
| Symbol | F, |
|---|---|
| Formel | F = ma ELLER |
| Enhed | Newton, Kgms-2 |
| Skaler eller vektor | Vektor mængde |
| Dimension | [MLT-2] |
Relaterede ressourcer
- Grundlæggende kræfter
- Typer af kræfter
Løste eksempler på kraft
Eksempel 1: Bestem kraften af et objekt med en masse lig med 500 kg og acceleration som 60 m/s 2 .
Løsning:
givet,
Genstandens masse, m = 500 kg.
Acceleration, a = 60 m/s2
Ifølge kraftformlen,
F = kl
Ved at erstatte de givne værdier,
F = 500 kg × 60 m/s2
= 3 × 10 4 N
Den nødvendige kraft er 3 × 104N
Eksempel 2: Hvor stor nettokraft skal der til for at accelerere til en 20 kg kasse med 5 m/s 2 ?
Løsning:
givet,
Kassens masse, m = 20 kg.
Acceleration af boksen, a = 5 m/s2
Ifølge kraftformlen,
F = kl
Ved at erstatte de givne værdier,
F = 20 kg × 5 m/s2
= 100 N
Den nødvendige kraft er 100 N
Eksempel 3: Find genstandens acceleration, hvis den påførte kraft er 250 N og genstandens masse er 50 kg.
Løsning:
Givet
Påført kraft er 250 N
Genstandens masse, m = 50 kg
Acceleration af objektet, a =?
Ifølge kraftformlen,
F = kl
Ved at erstatte de givne værdier,
250 = 50 kg × a
a = 250/50
= 5 m/s 2
Således er genstandens acceleration 5 m/s 2
Eksempel 4: Find objektets masse, hvis den påførte kraft er 220 N og genstandens acceleration er 15 m/s 2 .
Løsning:
Givet
Påført kraft er 225 N
Objektets masse, m =?
Acceleration af objektet, a = 15 m/s2
Ifølge kraftformlen,
F = kl
Ved at erstatte de givne værdier,
225 = m × 15
m = 225/15
= 15 kg
Således er objektets masse 15 kg
Ofte stillede spørgsmål om Force
Q1: Hvad er Force?
Svar:
At skubbe eller trække et objekt er defineret som kraften. Kraft er interaktionen mellem to objekter, der har tendens til at ændre objektets tilstand.
Q2: Hvad er SI-kraftenheden?
Svar:
SI-enheden for kraft er Newton. En Newton er defineret som den kraft, der påføres, når et kg objekt accelererer med 1 m/s2
Q3: Hvilken kraft er friktion?
Svar:
Friktion er en kontaktkraft, der kun virker, når to genstande er i kontakt med hinanden. Det er en modsatrettet kraft, dvs. den modarbejder altid objektets bevægelse.
Q4: Hvad kan tvinge gøre?
Svar:
Force kan gøre forskellige ting som f.
- Kraft kan ændre objektets retning.
- Kraft kan ændre tilstanden af hvile eller bevægelse.
- kraft kan ændre objektets hastighed.
- Kraft kan ændre formen og størrelsen af objektet.
Q5: Hvor mange typer kræfter er der på basis af interaktion?
Svar:
På grundlag af interaktion mellem to objekter kan kraft kategoriseres i to kategorier,
- Kontakt Force
- Ikke-kontaktstyrke
Q6: Hvilken er den svageste kraft i naturen?
Svar:
Blandt alle de grundlæggende kræfter Gravitationskraften er den svageste kraft og anses også for at være den svageste kraft i naturen.
Q7: Er kraft en skalær størrelse?
Svar:
Kraft er ikke en skalær størrelse. Da det har både retning og størrelse. Derfor er kraft en vektorstørrelse.
10 ml i oz
Q8: Et æble falder fra et træ, hvilken kraft er ansvarlig for disse fænomener?
Svar:
Tyngdekraften er ansvarlig for æblets fald. Tyngdekraften er tiltrækningskraften mellem jorden og ethvert objekt.