Qauv ntawm lub zog. Force - formula (physics)

Cov txheej txheem:

Qauv ntawm lub zog. Force - formula (physics)
Qauv ntawm lub zog. Force - formula (physics)
Anonim

Lo lus "lub hwj chim" yog tag nrho-encompassing uas muab lub tswv yim meej yog ib txoj hauj lwm yuav luag ua tsis tau. Qhov ntau yam los ntawm cov leeg lub zog mus rau lub zog ntawm lub siab tsis npog tag nrho cov ntsiab lus nqis peev hauv nws. Kev quab yuam, suav tias yog lub cev muaj nuj nqis, muaj lub ntsiab lus zoo thiab kev txhais. Tus qauv quab yuam txhais tus qauv lej: qhov dependence ntawm quab yuam ntawm lub ntsiab tsis.

Keeb kwm ntawm kev tshawb fawb quab yuam suav nrog lub ntsiab lus ntawm kev vam khom rau qhov tsis muaj thiab kev sim ua pov thawj ntawm kev vam khom.

Power hauv physics

Lub zog yog qhov ntsuas ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub cev. Kev sib koom ua ke ntawm lub cev ntawm ib leeg piav qhia txog cov txheej txheem cuam tshuam nrog kev hloov pauv hauv qhov nrawm lossis deformation ntawm lub cev.

ua hauj lwm quab yuam formula
ua hauj lwm quab yuam formula

Raws li lub cev kom muaj nuj nqis, quab yuam muaj ib chav ntsuas ntawm qhov ntsuas (hauv SI system - Newton) thiab cov cuab yeej ntsuas - lub dynamometer. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub zog ntsuas ntsuas yog raws li kev sib piv lub zog ua haujlwm ntawm lub cev nrog lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav quab yuam ntawm lub dynamometer.

Ib lub zog ntawm 1 newton yog muab los ua lub zog hauv qab uas lub cev hnyav 1 kg hloov nws qhov nrawm ntawm 1 m hauv 1 vib nas this.

Force raws li vector kom muaj nuj nqis yog txhais:

  • kev taw qhia kev ua;
  • application point;
  • module, kiag lisize.

Piav txog kev sib cuam tshuam, nco ntsoov qhia cov kev txwv no.

Hom kev sib cuam tshuam ntuj: gravitational, electromagnetic, muaj zog, tsis muaj zog. Gravitational rog (lub zog ntawm universal gravitation nrog nws ntau yam - lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus) tshwm sim vim yog lub zog ntawm gravitational teb nyob ib ncig ntawm lub cev uas muaj loj. Txoj kev kawm ntawm gravitational teb tseem tsis tau ua tiav txog tam sim no. Tseem nrhiav tsis tau lub teb chaws.

Ntau ntau lub zog tshwm sim los ntawm kev sib cuam tshuam ntawm electromagnetic ntawm atoms uas tsim teeb meem.

siab zog

Thaum lub cev cuam tshuam nrog lub ntiaj teb, nws tawm dag zog rau saum npoo. Lub zog quab yuam, tus qauv uas yog: P=mg, yog txiav txim los ntawm lub cev loj (m). Gravitational acceleration (g) muaj qhov sib txawv ntawm cov latitudes sib txawv ntawm lub ntiaj teb.

Lub zog ntawm ntsug siab yog sib npaug ntawm tus nqi tiag tiag thiab rov qab coj mus rau lub zog ntawm elasticity tshwm sim hauv kev txhawb nqa. Cov qauv quab yuam hloov nyob ntawm qhov txav ntawm lub cev.

Hloov lub cev hnyav

Kev ua ntawm lub cev ntawm kev txhawb nqa vim kev cuam tshuam nrog lub ntiaj teb feem ntau hu ua qhov hnyav ntawm lub cev. Interestingly, tus nqi ntawm lub cev qhov hnyav nyob ntawm qhov acceleration ntawm txav nyob rau hauv txoj kev ntsug. Nyob rau hauv rooj plaub thaum cov kev taw qhia ntawm acceleration yog opposite rau acceleration ntawm dawb lub caij nplooj zeeg, ib qho kev nce nyob rau hauv qhov hnyav yog pom. Yog hais tias lub acceleration ntawm lub cev coincides nrog rau cov kev taw qhia ntawm dawb lub caij nplooj zeeg, ces lub luj ntawm lub cev yuav txo. Piv txwv li, thaum lub elevator nce mus, thaum pib ntawm lub nce toj, tus neeg xav tias qhov hnyav nce mus rau ib ntus. Qhia tias nws lojhloov, nws tsis. Nyob rau tib lub sijhawm, peb cais cov ntsiab lus ntawm "lub cev hnyav" thiab nws "qhov loj".

Elastic force

Thaum hloov lub cev (nws deformation), lub zog tshwm sim uas zoo li rov qab lub cev mus rau nws qhov qub. Lub zog no tau muab lub npe "elastic force". Nws tshwm sim vim muaj hluav taws xob cuam tshuam ntawm cov khoom uas ua rau lub cev.

elastic quab yuam formula
elastic quab yuam formula

Cia peb xav txog qhov yooj yim deformation: nro thiab compression. Kev nruj yog nrog los ntawm kev nce hauv qhov ntev ntawm lub cev, thaum compression yog nrog los ntawm lawv qhov txo qis. Tus nqi characterizing cov txheej txheem no yog hu ua lub cev elongation. Cia peb qhia nws los ntawm "x". Cov mis elastic quab yuam yog ncaj qha ntsig txog elongation. Txhua lub cev raug deformation muaj nws tus kheej geometric thiab lub cev tsis muaj zog. Lub dependence ntawm elastic tsis kam mus deformation ntawm lub zog ntawm lub cev thiab cov khoom los ntawm nws yog txiav txim los ntawm lub coefficient ntawm elasticity, cia peb hu nws stiffness (k).

Tus qauv lej ntawm kev sib cuam tshuam elastic yog piav qhia los ntawm Hooke txoj cai.

Lub zog tshwm sim los ntawm kev deformation ntawm lub cev yog qhia tawm tsam cov kev taw qhia ntawm kev txav ntawm ib qho ntawm lub cev, yog ncaj qha proportional rau nws elongation:

  • Fy=-kx (vector notation).

Daim "-" kos npe qhia qhov ntxeev ntawm kev deformation thiab quab yuam.

Tsis muaj qhov kos npe tsis zoo hauv daim ntawv scalar. Lub zog elastic, cov qauv uas muaj cov hauv qab no Fy=kx, tsuas yog siv rau elastic deformations.

Kev sib cuam tshuam ntawm magnetic teb nrog tam sim no

InfluenceSib nqus teb rau qhov ncaj qha tam sim no tau piav qhia los ntawm Ampere txoj cai. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub zog uas lub magnetic teb ua rau ib tug tam sim no-nqa conductor muab tso rau hauv nws yog hu ua lub zog Ampere.

Kev sib cuam tshuam ntawm cov hlau nplaum nrog lub zog hluav taws xob txav ua rau muaj zog tshwm sim. Lub zog Ampere, tus qauv uas yog F=IBlsinα, nyob ntawm qhov sib nqus induction ntawm lub tshav pob (B), qhov ntev ntawm cov khoom siv hluav taws xob (l), lub zog tam sim no (I) hauv tus neeg xyuas pib thiab lub kaum sab xis. nruab nrab ntawm qhov kev taw qhia ntawm qhov tam sim no thiab qhov sib nqus induction.

ampere qauv
ampere qauv

Vim qhov kev vam khom kawg, nws tuaj yeem sib cav tias vector ntawm cov hlau nplaum tuaj yeem hloov pauv thaum tus neeg xyuas pib tig lossis cov kev taw qhia ntawm kev hloov tam sim no. Txoj cai sab laug tso cai rau koj los teeb tsa qhov kev coj ua. Yog hais tias sab laug tes yog positioned kom lub magnetic induction vector nkag mus rau hauv xibtes, plaub ntiv tes yog coj raws li tam sim no nyob rau hauv tus neeg xyuas pib, ces tus ntiv tes xoo khoov los ntawm 90°yuav qhia cov kev taw qhia ntawm Sib nqus teb.

Kev siv cov nyhuv no los ntawm tib neeg tau pom, piv txwv li, hauv cov tshuab hluav taws xob. Kev sib hloov ntawm lub rotor yog tshwm sim los ntawm ib qho chaw sib nqus tsim los ntawm lub zog electromagnet. Cov qauv quab yuam tso cai rau koj los txiav txim qhov muaj peev xwm hloov lub zog ntawm lub cav. Nrog rau qhov nce ntawm lub zog tam sim no lossis lub zog, lub zog torque nce, ua rau muaj zog ntawm lub cev muaj zog.

Particle trajectories

Kev sib cuam tshuam ntawm lub teb sib nqus nrog tus nqi yog dav siv hauv huab hwm coj spectrographs hauv kev kawm txog cov ntsiab lus qis.

Qhov kev txiav txim ntawm thaj teb hauv qhov xwm txheej no ua rau pom lub zog hu uaLorentz zog. Thaum ib tug nqi particle tsiv ntawm ib tug tej yam ceev nkag mus rau hauv lub magnetic teb, lub Lorentz quab yuam, cov mis uas muaj daim ntawv F=vBqsinα, ua rau cov particle txav mus rau hauv ib lub voj voog.

Nyob rau hauv tus qauv lej no, v yog qhov nrawm ntawm cov khoom siv uas nws cov nqi hluav taws xob yog q, B yog qhov sib nqus induction ntawm thaj teb, α yog lub kaum sab xis ntawm cov lus qhia ntawm kev tshaj tawm thiab sib nqus induction.

Lorentz quab yuam formula
Lorentz quab yuam formula

Cov khoom txav mus rau hauv lub voj voog (lossis ib lub voj voog ntawm lub voj voog), txij li lub zog thiab kev ceev tau coj mus rau ntawm lub kaum sab xis ntawm 90 ° rau ib leeg. Hloov cov kev taw qhia ntawm cov kab nrawm ua rau cov tsos ntawm acceleration.

Txoj cai ntawm sab laug tes, sib tham saum toj no, kuj tshwm sim thaum kawm Lorentz quab yuam: yog tias sab laug tes yog nyob rau hauv thiaj li hais tias cov hlau nplaum induction vector nkag mus rau xibtes, plaub ntiv tes txuas rau hauv ib kab yog qhia raws tus ceev ntawm ib tug zoo nqi particle, ces tus ntiv tes xoo khoov 90° qhia cov kev taw qhia ntawm lub zog.

tus qauv tam sim no
tus qauv tam sim no

plasma teeb meem

Kev sib cuam tshuam ntawm magnetic teb thiab teeb meem yog siv hauv cyclotrons. Cov teeb meem cuam tshuam nrog kev soj ntsuam ntawm cov ntshav plasma tsis tso cai rau khaws cia hauv cov hlab ntsha kaw. Ib qho roj ionized heev tuaj yeem tshwm sim ntawm qhov kub thiab txias. Plasma tuaj yeem khaws cia rau hauv ib qho chaw hauv qhov chaw los ntawm kev sib nqus teb, sib tw cov roj hauv daim ntawv ntawm lub nplhaib. Kev tswj cov tshuaj tiv thaiv thermonuclear kuj tseem tuaj yeem kawm los ntawm kev tig cov ntshav plasma siab rau hauv cov ntaub ntawv siv cov hlau nplaum.

Ib qho piv txwv ntawm qhov kev txiav txim ntawm cov hlau nplaumHauv vivo ntawm ionized roj - Aurora Borealis. Qhov no majestic spectacle yog pom dhau lub Arctic vajvoog ntawm qhov siab ntawm 100 km saum toj no lub ntiaj teb nto. Cov yeeb yuj ci ntsa iab tsis zoo ntawm cov roj tsuas tuaj yeem piav qhia nyob rau hauv lub xyoo pua 20th. Lub ntiaj teb magnetic teb nyob ze ntawm tus ncej tsis tuaj yeem tiv thaiv lub hnub ci cua los ntawm kev nkag mus rau huab cua. Cov hluav taws xob nquag tshaj plaws qhia raws cov kab sib nqus induction ua rau ionization ntawm huab cua.

lub zog formula
lub zog formula

Phenomena txuam nrog nqi zog

Keeb kwm, qhov tseem ceeb uas qhia txog qhov ntws ntawm tam sim no hauv tus neeg xyuas pib yog hu ua lub zog tam sim no. Interestingly, lub tswv yim no tsis muaj dab tsi ua nrog quab yuam hauv physics. Lub zog tam sim no, cov qauv uas suav nrog cov nqi ntws hauv ib lub sijhawm los ntawm ntu ntu ntawm tus neeg xyuas pib, yog:

I=q/t, qhov twg t yog lub sijhawm them nqi q

Qhov tseeb, lub zog tam sim no yog tus nqi them. Nws chav ntsuas yog Ampere (A), tsis zoo li N.

Kev txiav txim siab ua haujlwm ntawm lub zog

Kev quab yuam ntawm ib yam khoom yog nrog los ntawm kev ua haujlwm ntawm kev ua haujlwm. Kev ua haujlwm ntawm lub zog yog lub cev muaj pes tsawg tus lej sib npaug ntawm cov khoom ntawm lub zog thiab qhov kev hloov pauv dhau los ntawm nws qhov kev txiav txim, thiab lub cosine ntawm lub kaum sab xis ntawm cov lus qhia ntawm lub zog thiab kev txav chaw.

Txoj haujlwm xav tau ntawm lub zog, tus qauv uas yog A=FScosα, suav nrog qhov loj ntawm lub zog.

lub zog quab yuam formula
lub zog quab yuam formula

Qhov kev ua ntawm lub cev yog nrog los ntawm kev hloov pauv ntawm lub cev nrawm lossis deformation, uas qhia txog kev hloov pauv ntawm lub zog ib txhij. Cov hauj lwm ua los ntawm ib tug quab yuam nyob ntawmnqi.

Pom zoo: