منوعات

عندما تعمل الآلة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية ؟

عندما تعمل الآلة على زيادة القوة التي يؤثر بها شخص تكون الفائدة الميكانيكية ؟

تُعرَّف القوة في الفيزياء بأنها تأثير يؤثر على كائن ما ويسبب تغيرات في حالته أو اتجاهه أو موضعه أو حركته. يمكن للقوة أن تغير سرعة الأجسام الجماعية (وكذلك الأجسام المتحركة والثابتة) ، مما يعني تسريع الأجسام. القوة متجه (بالحجم والاتجاه) ، بوحدات نيوتن ، بوحدات SI ويُشار إليها بالرمز F. ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوي مقدار التغيير في زخم الجسم بمرور الوقت. إذا كانت كتلة الجسم ثابتة ، فإن هذا القانون يعني أن تسارع الجسم يتناسب مع القوة الكلية المؤثرة على الجسم ويتناسب عكسيا مع كتلته. ترتبط العديد من المفاهيم بالقوة ، مثل الدفع ، الذي يتسبب في زيادة سرعة الجسم ، ومقاومة السوائل ، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة الجسم ، وعزم الدوران ، مما يؤدي إلى تغيير سرعة دوران الجسم. ينتج كل جزء من الجسم المشدود قوة معينة على أجزائه المجاورة ، ويسمى توزيع هذه القوى عبر الجسم الإجهاد الميكانيكي ، وهذا الضغط الميكانيكي الداخلي لا يتسبب في تسارع الجسم لأن القوى متساوية مع بعضها البعض. الإجهاد ، وهو توزيع عدد كبير من القوى الصغيرة المطبقة على منطقة معينة من الجسم ، هو نوع بسيط من الإجهاد ، وسيؤدي تدميره إلى تسريع الجسم. يمكن أن يتسبب الإجهاد في تشوه تدفق المواد الصلبة أو السوائل. استخدم الفلاسفة القدماء مفهوم القوة في دراسة الأجسام المتحركة والثابتة ، بالإضافة إلى دراسة الآلات البسيطة ، لكن المفكرين مثل أرسطو وأرخميدس ارتكبوا أخطاء جوهرية في فهم القوة ، جزئيًا لأنهم لا يستطيعون فهم الاحتكاك. في بعض الأحيان قد تكون غامضة ، مما يؤدي إلى مناظر غير كاملة لطبيعة الحركة الطبيعية. [2] الخطأ الأساسي هو الاعتقاد بأنه حتى لو تحرك الجسم بسرعة ثابتة ، فإنه يحتاج إلى القوة للحفاظ عليه. صحح جاليليو جاليلي وإسحاق نيوتن معظم حالات سوء الفهم حول الحركة والقوة. كان نيوتن قادرًا على صياغة قوانين رياضية لوصف الحركة والقوة ، ولم يتم تعديل هذه القوانين لثلاثة قرون. [3] في أوائل القرن العشرين ، كان ألبرت أينشتاين قادرًا على تطوير نظرية النسبية ، التي تتنبأ بتأثير القوة على الأشياء التي زادت من زخمها وتتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء ، وتوفر نظرة ثاقبة للقوى الناتجة عن الجاذبية والقصور الذاتي. النظريات التي توصل إليها العلماء في ميكانيكا الكم ، إلى جانب تطور التكنولوجيا ، تساعد على تسريع الجسيمات إلى سرعة الضوء تقريبًا ، اقترحت فيزياء الجسيمات نموذجًا قياسيًا لوصف القوة المتولدة بين الجسيمات دون الذرية. يتنبأ النموذج القياسي بأن القوى التي تمتصها الجسيمات أو تطلقها تأتي من جسيمات متبادلة تسمى البوزونات القياسية.

هناك أربعة أنواع من القوى المعروفة مرتبة تنازليًا: القوة الشديدة والقوة الكهرومغناطيسية والقوة الضعيفة والجاذبية. أكدت بعض الملاحظات التي تم إجراؤها في فيزياء الجسيمات عالية الطاقة في السبعينيات والثمانينيات أن القوى الضعيفة والكهرومغناطيسية هي مظاهر لتفاعلات كهروضعيفة أعمق.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى
error: غير مسموح