Definição de Força em Física

Força é uma descrição quantitativa de uma interação que causa uma mudança no movimento de um objeto. Um objeto pode Rapidez desacelerar ou mudar de direção em resposta a uma força. Em outras palavras, força é qualquer ação que tende a manter ou alterar o movimento de um corpo ou a distorcê-lo. Objetos são empurrados ou puxados por forças atuando sobre eles.

A força de contato é definida como a força exercida quando dois objetos físicos entram em contato direto um com o outro. Outras forças, como a gravitação e as forças eletromagnéticas, podem exercer-se mesmo através do vácuo vazio do espaço.

Principais tópicos: Termos-chave

Força é um vetor; tem direção e magnitude. A unidade SI para força é o newton (N). Um newton de força é igual a 1 kg * m / s2 (onde o símbolo "*" significa "tempos").

A força é proporcional a aceleração, que é definida como a taxa de mudança de velocidade. Em termos de cálculo, a força é a derivada do momento em relação ao tempo.

Existem dois tipos de forças no universo: contato e não contato. As forças de contato, como o nome indica, ocorrem quando objetos se tocam, como chutar uma bola: um objeto (seu pé) toca o outro objeto (a bola). Forças sem contato são aquelas em que os objetos não se tocam.

As forças de contato podem ser classificadas de acordo com seis tipos diferentes:

• Tensional: como uma corda sendo puxada com força
• Primavera: como a força exercida quando você comprime duas extremidades de uma mola
• Reação normal: onde um corpo fornece uma reação a uma força exercida sobre ele, como uma bola quicando em um asfalto
• Atrito: a força exercida quando um objeto se move sobre o outro, como uma bola rolando sobre um asfalto
• Fricção do ar: o atrito que ocorre quando um objeto, como uma bola, se move pelo ar
• Peso: onde um corpo é puxado em direção ao centro da Terra devido à gravidade

As forças sem contato podem ser classificadas de acordo com três tipos:

• Gravitacional: que é devido à atração gravitacional entre dois corpos
• Elétrico: devido às cargas elétricas presentes em dois corpos
• Magnético: que ocorre devido às propriedades magnéticas de dois corpos, como os pólos opostos de dois ímãs sendo atraídos um pelo outro

O conceito de força foi originalmente definido por Sir Isaac Newton No dele três leis do movimento. Ele explicou gravidade como uma força atraente entre corpos que possuíam massa. No entanto, a gravidade dentro A relatividade geral de Einstein não requer força.

Primeira Lei do Movimento de Newton diz que um objeto continuará se movendo a uma velocidade constante, a menos que seja acionado por uma força externa. Objetos em movimento permanecem em movimento até que uma força atue sobre eles. Isso é inércia. Eles não vão acelerar, desacelerar ou mudar de direção até que algo aja sobre eles. Por exemplo, se você deslizar um disco de hóquei, ele irá parar por causa do atrito no gelo.

Segunda Lei do Movimento de Newton diz que a força é diretamente proporcional à aceleração (a taxa de mudança de momento) de uma massa constante. Enquanto isso, a aceleração é inversamente proporcional à massa. Por exemplo, quando você joga uma bola jogada no chão, ela exerce uma força descendente; o chão, em resposta, exerce uma força ascendente, fazendo a bola quicar. Esta lei é útil para medir forças. Se você conhece dois fatores, pode calcular o terceiro. Você também sabe que, se um objeto está acelerando, deve haver uma força atuando nele.

Terceira lei do movimento de Newton refere-se a interações entre dois objetos. Diz que para toda ação há uma reação igual e oposta. Quando uma força é aplicada a um objeto, ela tem o mesmo efeito no objeto que produziu a força, mas na direção oposta. Por exemplo, se você pular de um pequeno barco na água, a força que você usa para pular adiante na água também empurrará o barco para trás. As forças de ação e reação acontecem ao mesmo tempo.

tem quatro forças fundamentais que governam as interações dos sistemas físicos. Os cientistas continuam a buscar uma teoria unificada dessas forças:

1. Gravitação: a força que age entre massas. Todas as partículas experimentam a força da gravidade. Se você segurar uma bola no ar, por exemplo, a massa da Terra permite que a bola caia devido à força da gravidade. Ou se um filhote de passarinho sair do ninho, a gravidade da Terra o puxará para o chão. Embora o graviton tenha sido proposto como a gravidade mediadora de partículas, ele ainda não foi observado.

2. Eletromagnético: a força que age entre cargas elétricas. A partícula mediadora é o fóton. Por exemplo, um alto-falante usa a força eletromagnética para propagar o som, e o sistema de travamento de portas de um banco usa forças eletromagnéticas para ajudar a fechar as portas do cofre com força. Os circuitos de potência em instrumentos médicos, como a ressonância magnética, usam forças eletromagnéticas, assim como os sistemas de trânsito rápido magnético no Japão e na China - chamados "maglev" para levitação magnética.

3. Nuclear forte: a força que mantém o núcleo do átomo unido, mediado por glúons agindo sobre quarks, antiquarks e os próprios glúons. (Um glúon é uma partícula mensageira que liga quarks dentro dos prótons e nêutrons. Quarks são partículas fundamentais que se combinam para formar prótons e nêutrons, enquanto antiquarks são idênticos aos quarks em massa, mas opostos nas propriedades elétricas e magnéticas.)

4. Fraco nuclear: a força que é mediada pela troca de W e Z bósons e é visto no decaimento beta de nêutrons no núcleo. (Um bóson é um tipo de partícula que obedece às regras das estatísticas de Bose-Einstein.) Em temperaturas muito altas, a força fraca e a força eletromagnética são indistinguíveis.