CELE 31 DE TIPURI DE FORȚĂ ÎN FIZICĂ ȘI CARACTERISTICILE ACESTORA - FIZIC - 2025

Există diferite tipuri de forță în funcție de simțul, mărimea sau intensitatea lor, aplicare și direcție. Forța este orice agent care are capacitatea de a modifica starea în care se află un corp, indiferent dacă este în mișcare sau în repaus.

Forța poate fi și un element care determină deformarea unui corp. În domeniul fizicii, acesta poate fi definit ca o cantitate vectorială care este responsabilă pentru măsurarea intensității schimbului de moment liniar între elemente. Pentru a măsura forța este necesar să-i cunoaștem unitățile și valorile, dar și unde este aplicată și în ce direcție.

Pentru a reprezenta grafic forța, puteți alege un vector. Dar acest lucru trebuie să aibă patru elemente de bază: sensul, punctul de aplicare, mărimea sau intensitatea și linia de acțiune sau direcția.

Tipuri de forțe în fizică

Există mai multe tipuri de forțe, unele numite forțe fundamentale ale naturii și multe altele care sunt expresii ale acestor interacțiuni de bază.

- Forțele fundamentale

Forta gravitationala

Pendulul lui Newton ajută la înțelegerea conceptului de forță gravitațională.

Aceasta este una dintre cele mai cunoscute forțe, mai ales că a fost una dintre primele studiate. Este forța atractivă care este generată între două corpuri.

De fapt, greutatea unui corp se datorează acțiunii exercitate de atracția gravitațională a pământului asupra lui. Forța gravitației este condiționată atât de distanță cât și de masa ambelor corpuri.

Legea universală a gravitației a fost descoperită de Isaac Newton și a fost publicată în 1686. Gravitatea este ceea ce permite corpurilor să cadă pe Pământ. Și este responsabil și de mișcările observate în Univers.

Cu alte cuvinte, faptul că Luna orbitează Pământul sau că planetele orbitează Soarele este un produs al forței gravitaționale.

Forța electromagnetică

A doua forță de zi cu zi sunt interacțiunile electromagnetice, care includ forțe electrice și magnetice. Este o forță care afectează două corpuri care sunt încărcate electric.

Este produs cu o intensitate mai mare decât forța gravitațională și, de asemenea, este forța care permite modificări chimice și fizice ale moleculelor și atomilor.

Forța electromagnetică poate fi împărțită în două tipuri. Forța dintre două particule încărcate în repaus se numește forță electrostatică. Spre deosebire de gravitație, care este întotdeauna o forță atrăgătoare, în această forță poate fi atât respingător cât și atractiv. Dar când forța apare între două particule care sunt în mișcare, o altă forță numită suprapuneri magnetice.

Interacțiune nucleară puternică

Este cel mai puternic tip de interacțiune care există și este responsabil de menținerea componentelor nucleelor ​​atomice la un loc. Acționează în același mod între doi nucleoni, neutroni sau protoni și este mai intens decât forța electromagnetică, deși are un interval mai mic.

Forța electrică prezentă între protoni îi determină să se repele reciproc, dar marea forță gravitațională existentă între particulele nucleare face posibilă contracararea acestei repulsii pentru a menține stabilitatea nucleului.

Interacțiune nucleară slabă

Cunoscută drept forța slabă, acesta este tipul de interacțiune care permite descompunerea beta a neutronilor. Domeniul său de aplicare este atât de scurt încât nu este relevant decât la o scară de bază. Este o forță mai puțin intensă decât cea puternică, dar mai intensă decât cea gravitațională. Acest tip de forță poate provoca efecte atractive și respingătoare, precum și poate genera modificări ale particulelor implicate în proces.

- Forțe derivate

Dincolo de clasificarea forțelor principale, forța poate fi împărțită și în două categorii importante: forțele de distanță și forțele de contact. Primul este atunci când suprafața corpurilor implicate nu se freacă.

Acesta este cazul forței de gravitație și a forței electromagnetice. Iar al doilea este un contact direct între corpurile care interacționează fizic ca atunci când este împins un scaun.

Forțele de contact sunt acest tip de forțe.

putere normala

Forța normală este cea exercitată de masă pe clepsidra care se sprijină pe ea.

Aceasta este forța pe care o suprafață o exercită asupra unui obiect care este susținut de acesta. În acest caz, mărimea și direcția corpului sunt exercitate în direcția opusă corpului pe care se sprijină. Iar forța acționează perpendicular și în afara suprafeței menționate.

Acesta este tipul de forță pe care îl vedem când propunem o carte pe o masă, de exemplu. Acolo obiectul este în repaus la suprafață și în această interacțiune, greutatea și forța de contact sunt singurele care acționează.

Forta aplicata

Atunci când este lovit un penalty, o forță aplicată este exercitată pe minge

În acest caz, este forța pe care un obiect sau o ființă umană o transferă unui alt corp, fie că este un alt obiect sau un alt om. Forța aplicată acționează întotdeauna direct asupra corpului, ceea ce înseamnă că contactul direct apare întotdeauna. Acesta este tipul de forță folosit la lovirea unei mingi sau la împingerea unei cutii.

Forța elastică

Izvorul este un obiect cu energie potențială elastică.

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un arc, comprimat sau întins, caută să revină la starea sa de inerție. Aceste tipuri de obiecte sunt făcute pentru a reveni la o stare de echilibru și singura cale de a realiza acest lucru este prin forță.

Mișcarea are loc deoarece acest tip de obiecte stochează o energie numită potențial. Și aceasta este cea care exercită forța care o readuce la starea sa inițială.

Forta magnetica

Magneții emană o forță magnetică care le permite să atragă anumite metale, fără a fi nevoie să le atingă.

Acesta este un tip de forță care iese direct din forța electromagnetică. Această forță apare atunci când sarcinile electrice sunt în mișcare. Forțele magnetice depind de viteza particulelor și au o direcție normală în ceea ce privește viteza particulei încărcate pe care își exercită acțiunea.

Este un tip de forță care este legat de magneți, dar și de curenții electrici. Se caracterizează prin producerea de atracție între două sau mai multe corpuri.

În cazul magneților, aceștia au un capăt sud și un capăt nord, iar fiecare dintre ei atrage capetele opuse la sine într-un alt magnet. Ceea ce înseamnă că, în timp ce poliții se resping reciproc, opoziții se atrag. Acest tip de atracție apare și în cazul unor metale.

Forța electrică

Dacă freci un balon cu părul, acesta dobândește proprietatea de a atrage corpuri. De aceea, acest pisoi nu poate scăpa de el.

Acesta este tipul de forță care se produce între două sau mai multe sarcini, iar intensitatea acestora va depinde direct de distanța dintre respectivele sarcini, precum și de valorile acestora.

Ca și în forța magnetică cu poli egali, sarcinile cu același semn se vor respinge reciproc. Dar cei cu semne diferite se vor atrage reciproc. În acest caz, forțele vor fi mai intense în funcție de cât de aproape sunt corpurile unul de celălalt.

Forța de frecare sau de frecare

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un corp este alunecat pe o suprafață sau se încearcă acest lucru. Forțele de fricție nu ajută niciodată mișcarea, ceea ce înseamnă că se opun acesteia.

Este practic o forță pasivă care încearcă să încetinească sau chiar să împiedice mișcarea corpului, indiferent de direcția luată.

Există două tipuri de forță de frecare: dinamică și statică.

Forțe de frecare dinamice

Patinele de gheață creează o frecare dinamică

Prima este forța necesară pentru ca mișcarea a două corpuri în interacțiune să fie uniformă. Aceasta este forța care se opune mișcării corpului.

Forțele de frecare statice

A doua, forța statică, este cea care stabilește forța minimă necesară pentru a mișca un corp. Această forță trebuie să fie egală cu suprafața cu care cele două corpuri implicate în mișcare au contact.

Forța de frecare joacă un rol fundamental în viața de zi cu zi. În ceea ce privește frecarea statică, este o forță foarte utilă, deoarece este ceea ce le permite oamenilor să meargă așa cum fac și este și ceea ce permite acțiunea de a ține un creion.

Fără această forță, transportul pe roți așa cum este cunoscut astăzi nu ar exista. Fricțiunea dinamică este la fel de importantă, deoarece este forța care permite oprirea oricărui corp în mișcare.

Forța de tensiune

Acesta este tipul de forță care apare atunci când o frânghie, sârmă, arc sau cablul este legat de un corp și apoi tras sau tras strâns. Această interacțiune are loc paralel cu obiectul legat și departe de acesta în direcția opusă.

În acest caz, valoarea forței de tensiune este echivalentă cu cea a tensiunii posibile de frânghie, arcul, cablul etc., în momentul în care se aplică forța.

Forța de tracțiune aerodinamică

Acest tip de forță este cunoscut și sub denumirea de rezistență la aer, deoarece este forța care se exercită asupra unui corp în timp ce acesta se deplasează prin aer. Forța de tracțiune aerodinamică creează opoziție, astfel încât corpul să fie împiedicat să avanseze în aer.

Aceasta înseamnă că rezistența pe care obiectul o pune este întotdeauna în direcția opusă vitezei corpului. În orice caz, acest tip de forță nu poate fi perceput decât - sau este perceput mai clar - când vine vorba de corpuri mari sau când se mișcă cu viteză mare. Adică cu cât este mai mică viteza și dimensiunea obiectului, cu atât rezistența la aer este mai mică.

Împinge

Acesta este tipul de forță care apare atunci când un corp este scufundat în apă sau orice alt lichid. În acest caz, corpul pare a fi mult mai ușor.

Acest lucru se datorează faptului că la scufundarea unui obiect două forțe acționează în același timp. Greutatea propriului corp, care te împinge în jos și o altă forță care te împinge de jos în sus.

Când apare această forță, lichidul conținut crește la nivel, deoarece corpul plutitor deplasează o parte din apă. Pe de altă parte, pentru a ști dacă un corp este capabil să plutească, este necesar să știm care este greutatea sa specifică.

Pentru a determina acest lucru, trebuie să împărțiți greutatea în funcție de volum. Dacă greutatea este mai mare decât tracțiunea, corpul se va scufunda, dar dacă este mai puțin, va pluti.

Forța de legare

Dacă doriți să determinați forța rezultată pe care o acțiune o exercită asupra unei particule, este necesar să analizați un alt tip de forță, cea a legării. Se spune că un punct material este legat atunci când există probleme fizice care îi limitează mișcările.

Atunci aceste limitări fizice sunt numite ligaturi. Acest tip de forță nu produce mișcare. Mai degrabă, funcția sa este de a preveni mișcările produse de forțele active care nu sunt compatibile cu legăturile.

Forța moleculară

Acest tip de forță nu are un caracter fundamental precum primele patru forțe de bază și nici nu este derivat din ele. Dar este încă important pentru mecanica cuantică.

După cum îi spune și numele, forța moleculară este cea care acționează între molecule. Acestea sunt manifestări ale interacțiunii electromagnetice dintre nucleele și electronii unei molecule cu cele ale alteia.

Forța de inerție

Forțele la care poate fi identificat corpul responsabil de acționarea asupra particulei sunt cunoscute ca forțe reale. Dar pentru a calcula accelerația acestor forțe este nevoie de un element referențial care trebuie să fie inert.

Forța inerțială este atunci cea care acționează asupra masei atunci când un anumit corp este supus unei accelerații. Acest tip de forță poate fi observat doar în cadre de referință accelerate.

Acest tip de forță este ceea ce ține astronauții lipiți de scaunele lor atunci când decolează o rachetă. Această forță este responsabilă și de aruncarea unei persoane împotriva parbrizului mașinii în timpul unui accident. Forțele inerțiale au aceeași direcție, dar o direcție opusă celei de accelerație la care este supusă masa.

- Tipuri de forțe în funcție de parametri specifici

De volum

Forța care acționează asupra tuturor particulelor unui corp dat, cum ar fi forțele magnetice sau gravitaționale.

De suprafață

Ele acționează numai pe suprafața unui corp. Ele sunt împărțite în distribuite (greutatea unui fascicul) și punctuale (atunci când atârnați un scripete).

a lua legatura

Corpul care exercită forța intră în contact direct. De exemplu, o mașină care împinge o piesă de mobilier.

De la distanță

Corpul care exercită forța nu intră în contact. Sunt forțele gravitaționale, nucleare, magnetice și electrice.

Static

Direcția și intensitatea forței se schimbă puțin, precum greutatea zăpezii sau a unei case.

dinamică

Forța care acționează asupra obiectului variază rapid, ca în cazul impacturilor sau cutremurelor.

Echilibrat

Forțe ale căror direcții sunt opuse. De exemplu, când două mașini cu aceeași greutate și care merg cu aceeași viteză se ciocnesc.

Dezechilibrat

De exemplu, când un camion se ciocnește cu o mașină mică. Forța camionului este mai mare și, prin urmare, sunt dezechilibrate.

Fix

Sunt forțe care sunt întotdeauna prezente. De exemplu, greutatea unei clădiri sau a unui corp.

variabile

Forțe care pot apărea și dispărea, ca vântul.

De acțiune

Forța exercitată de un obiect care mișcă sau modifică altul. De exemplu, o persoană care lovește un zid.

Reacţie

Corpul pe care se aplică forța exercită o forță de reacție. De exemplu, un perete, când este lovit, exercită o forță de reacție.

Referințe

1. Zemansky, S. (2009). «Universitatea de fizică. Volumul 1. A douăsprezecea ediție. Mexic". Recuperat de pe fisicanet.com.ar.
2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). «Legile lui Newton și aplicațiile lor. Departamentul de fizică aplicată. Universitatea din Salamanca. Madrid". Recuperat din ocw.usal.es.
3. Medina, C. (2015). „Împingând forța în sus”. Recuperat de pe prezi.com.