ما هي وحدة قياس القوة؟؟ جميع الأنشطة اليومية التي نقوم بها تعتمد على القوة، مثل استخدام السيارة وحمل الأمتعة وغيرها. فالقوة تسبب حركة الأجسام الساكنة وتزيد من سرعة الأجسام المتحركة أو تغير اتجاهها. لتحريك جسم ساكن أو تغيير سرعة جسم متحرك، يجب أن نؤثر عليه بالقوة. وسوف يتكلم موقع مرجعي من خلال المقال التالي عن معنى القوة وأنواعها ووحدة قياسها.
ما هي القوة؟
القوة هي القدرة على التأثير على أي جسم عن طريق تغيير حالته الطبيعية، أو في اتجاهه (وضعه أو حركته)، ومن وجهة نظر رياضية هي نسبة تغير الحركة إلى الزمن. ويحدث هذا التغير بسبب قوة الدفع أو السحب، وعندما يتوقف التفاعل بينهما تتوقف القوة. وهذا يعني أن كل قوة لها كمية متجهة.
أول من عرف القوة هو أرشميدس في القرن الثالث قبل الميلاد. إلا أن إسحاق نيوتن طور مجموعة من المبادئ الرياضية في القرن السابع عشر. قبل نيوتن، كانت القوة مفهومًا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتشغيل الآلات البسيطة. لأن القليل من المزايا الميكانيكية لهذه الآلات توفر نفس أداء العمل الذي يستخدم القوة. وفي ذلك الوقت، استطاع أرخميدس تحليل العديد من خواص هذه القوى والتعبير عنها بدلالة القوة الدافعة على الموائع.(1)
ما هي وحدة قياس القوة؟
تعرف على اسم وحدة القوة نيوتن; وذلك لأن العالم نيوتن هو الذي وضع المبادئ الأساسية للعلاقة الرياضية لقياس القوة. ويعتبر العالم نيوتن من أبرز العلماء الذين ساهموا في وضع قوانين لشرح مفهوم القوى والحركة وخاصة القوى. لخطورته، حيث وضع عدة قوانين سميت باسمه.
أنواع القوى في الطبيعة
هناك أنواع متعددة من القوة، لكنها في الواقع تنقسم إلى نوعين أساسيين: قوة الاتصال وقوة عدم الاتصال، حيث تتطلب قوة الاتصال اتصالاً مباشرًا بين الجسمين قبل أن يصبح التأثير ظاهرًا. في حين أن قوة عدم الاتصال لا تتطلب الاتصال. مثل قوة الجاذبية الأرضية. ومن الجدير بالذكر أن جميع أنواع القوى الميكانيكية تندرج تحت قوة التلامس، مثل الاحتكاك. ويجب أن نعلم أيضًا أن أصل جميع قوى الاتصال يرجع إلى قوى عدم الاتصال. بينما جميع أنواع القوى الأساسية الأخرى التي تحكم الكون تعتبر قوى غير متصلة، وهي:(2)
قوة الجذب المركزي
وتعتبر هذه القوة أضعف قوة نعرفها في الطبيعة، إذ ليس لها تأثير في تحديد الخواص الداخلية للمواد، بل من ناحية أخرى تتحكم في بقاء الأجسام في النظام الشمسي على مسارها، وفي بناء النجوم وتطورها. . والمجرات والكون كله. بشكل عام، جميع الأجسام الموجودة على سطح الأرض لها وزن أو قوة جاذبية تتناسب مع كتلتها.
قوة الاحتكاك
عندما يتحرك جسم معين على سطح ما، فإن هذا السطح يبذل جهدا لإعاقة حركة هذا الجسم، وهو ما يسمى الاحتكاك. ويصنف الاحتكاك الناتج إلى نوعين: انزلاقي والنوع الآخر يسمى الاحتكاك الساكن وذلك حسب نوع وطبيعة سطحي التلامس.
القوة الكهرومغناطيسية
تعمل هذه القوة، التي تسمى قوة لورنتز، بين الجسيمات المشحونة مثل الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة. وتتكون من قوة كهربائية ومغناطيسية، وكان يُعتقد قديمًا أنهما قوتان منفصلتان عن بعضهما البعض، لكن العلماء فيما بعد أدركوا أن القوتين هما عنصران لنفس القوة. هذه القوة مسؤولة عن العديد من الظواهر الشائعة. مثل: الاحتكاك، والمرونة، والقوة العمودية، والقوة التي تربط المواد الصلبة ببعضها البعض في شكل معين.
قوة ضعيفة
تسمى هذه القوة أحيانًا بالقوة النووية الضعيفة وهي المسؤولة بشكل أساسي عن اضمحلال الجزيئات. وهو مهم في تفاعلات الاندماج النووي، التي تغذي الشمس وتنتج الطاقة اللازمة لمعظم أشكال الحياة على الأرض. ومن الجدير بالذكر أنه تم استخدام هذه القوة لتأريخ العظام والأخشاب القديمة وغيرها من الآثار باستخدام الكربون 14.
القوة المطبقة
هي نوع من القوة التي تمارس على الأشياء، عن طريق الدفع أو السحب، والتي يمارسها دائماً جسم معين أو كائن حي على جسم آخر، مثل قيام شخص بتحريك كرسي أو مكتب من مكان إلى آخر متحركاً.
قوة نووية قوية
وهذه القوة هي الأقوى بين القوى الأساسية الأربع، رغم ضآلة تأثيرها. وتحدث هذه القوة بين الجسيمات الأساسية في النواة وتسبب تأثيراً مستقلاً ومتساوياً بين البروتون والبروتون الآخر، وبين النيوترون والنيوترون الآخر، وبين البروتون والنيوترون.
إقرأ أيضاً: ما اسم القوة التي تقاوم الحركة الانزلاقية بين سطحين؟
القوة في الفيزياء
يتم شرح مفهوم القوة في الفيزياء على أنها كمية فيزيائية متجهة أساسية، أي أنها تتحدد بالكمية العددية والاتجاه الذي تنتشر فيه. توجد معادلات رياضية فيزيائية يمكنها حساب مقدار القوة المؤثرة على الأشياء. القانون: يتم التعبير عن قانون القوة في الفيزياء على النحو التالي: القوة = الكتلة × التسارع.
قوانين نيوتن للحركة
من أشهر اكتشافات نيوتن قوانينه الثلاثة للحركة. وقد تم إثبات صحة هذه القوانين من خلال العديد من التجارب على مدار ثلاثة قرون. تشكل هذه القوانين أساس الميكانيكا الكلاسيكية. هذه القوانين هي:(3)
- قانون نيوتن الأول: ينص قانون نيوتن الأول على أن: “الجسم الساكن يظل ساكنًا، والجسم المتحرك يظل متحركًا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية”. اتجاه حركته إلا إذا تأثر بها. القوة (أو القوة المحصلة) التي تسبب تغييرا في حالتها.
- قانون نيوتن الثاني: ينص قانون نيوتن الثاني على أن: “القوة المؤثرة على الجسم تساوي كتلة ذلك الجسم مضروبة في تسارعه”. ويمكن التعبير عن هذا القانون من خلال العلاقة الرياضية التالية: القوة = الكتلة × التسارع. حيث القوة والتسارع كميات متجهة.
- قانون نيوتن الثالث: ينص قانون نيوتن الثالث على أن “لكل فعل رد فعل مساو له ومعاكس في اتجاه هذا القانون. بعض الأمثلة من الحياة البشرية اليومية هي أنه عندما يدفع جسمان بعضهما البعض، فإن الجسم المدفوع يمارس تأثيرًا بنفس القدر من القوة. أن الجسم الآخر يمارس عليه. ولكن في الاتجاه المعاكس.
العلاقة بين القوة والطاقة
تعتبر القوة هي المحرك الرئيسي للأشياء والعمليات في الكون، وعندما تؤثر قوة على جسم وتحركه هناك أو في اتجاه آخر، فإن هذه القوة تؤثر على هذا الجسم، وإذا لم يتحرك الجسم فلا يوجد تم إنجاز العمل. تتغير طاقة الجسم مع مقدار الشغل المبذول عليه سواء كان إيجابيا أو سلبيا، ولكن هذه الطاقة لا تختفي، بل تتحول إلى شكل آخر. على سبيل المثال، عندما ترفع جسمًا عن الأرض، فإنك تؤثر عليه بقوة لأعلى، وتؤثر هذه القوة على الجسم بما يتناسب مع الإزاحة التي يتحركها الجسم. تتغير الطاقة الحركية للجسم بتغير مقدار الشغل المبذول عليه.
وبهذا الكم من المعلومات نصل إلى ختام مقالنا الذي تحدثنا عنه ما هي وحدة قياس القوة؟؟ وناقشنا أيضًا أنواع القوى في الطبيعة، وأخيراً تحدثنا عن قوانين نيوتن الثلاثة للحركة.
(علامات للترجمة)أنواع القوة في الطبيعة
