Ուժ

Ուժի օրինակներ

Ընդհանուր սիմվոլներ	F
ՍԻ համակարգ	Ն
ՍԳՎ համակարգ	դինա
Այլ միավորներ	վեկտորական մեծություն
Չափում LMT−2

Ուժ, նյութական մարմինների մեխանիկական փոխազդեցության քանակական բնութագիր (վեկտորական մեծություն)։ Փոխազդեցությունը կարող է տեղի ունենալ կամ անմիջական հպման (միմյանց սեղմված մարմինների ճնշում, շփում), կամ էլ փոխազդող մարմինների ստեղծած դաշտերի (Գրավիտացիոն դաշտ, էլեկտրամագնիսական դաշտ) միջոցով։ Ուժի ազդման կետն է որոշում մարմնի արագության ուղղության փոփոխությունը, դեֆորմացիայի և մեխանիկական լարման ուղղությունը։ Ուժը նշանակում են F -տառով (լատ.՝ fortis (ուժեղ))։ Ամենակարևոր օրենքը, որտեղ խոսվում է ուժի մասին, Նյուտոնի 2 -րդ օրենքն է։

Իներցիալ հաշվարկման համակարգերում, մարմնի արագացումն ուղղված է ազդող ուժի ուղղությամբ և ուղիղ համեմատական է այդ արագացմանը։   $F=ma$

Ժամանակի տվյալ պահին մարմնի վրա ազդող ուժը, որպես վեկտոր բնութագրվում է մոդուլով, տարածության մեջ՝ ուղղությամբ և կիրառման կետով։ Այն ուղիղը, որով ուղղված է ուժը, կոչվում է ուժի ազդման գիծ։ Եթե մարմինը կարելի է դիտել որպես չդեֆորմացվող (բացարձակ պինդ), ապա կարելի է համարել, որ ուժը կիրառված է իր ազդման գծի ցանկացած կետում։

Ուժի չափման միավորներ

Ուժի չափման միավորներն են 1 նյուտոնը (Ն), որը հավասար է 1 կգ զանգվածին 1 մ/վրկ² արագացում հաղորդող ուժին, ինչպես նաև 1 դինը, որը հավասար է 10⁻⁵ Ն։

Ընդհանուր տեղեկություն

Բնութագիր

Ուժը վեկտորական մեծություն է։ Բնութագրվում է բացարձակ արժեքով, ուղղությամբ և ազդման կետով։ Ուժի կախումը մարմինների հեռավորությունից ունի տարբեր տեսք, մեծ հեռավորությունների դեպքում ձգտում է զրոյի։ Բացառություն կարող են կազմել մութ էներգիային վերաբերող խնդիրները։

Չափայնություն

Մեծությունների Միջազգային Համակարգում ( անգլ.՝ International System of Quantities, ISQ ուժի չափայնությունը), որի վրա հիմնվում է Միավորների Միջազգային Համակարգը, նրա միավորը LMT է։ Մեծությունների Համակարգում, որն օգտագործում է որպես հիմք ՍԳՎ համակարգը, նրա չափայնությունը - LMT⁻² է

Միավորների Միջազգային համակարգում (ՄՀ) ուժի միավորը Նյուտոնն է։

Ուժերի Համազոր
Եթե մի քանի ուժեր կիրառվեն պինդ մարմնի վրա, ապա նրանցից յուրաքանչյուրը մարմնին հաղորդում է այնպիսի արագացում, ինչպիսին կհաղորդեր մնացած ուժերի ազդեցության բացակայության դեպքում։ Այս սկզբունքը, որը հիմնված է փորձարարական փաստերի վրա, կոչվում է ուժերի ազդեցության անկախության սկզբունք (գերիշխանության սկզբունք)։ Հետևաբար, մարմնի արագացումը հաշվարկելիս դրա վրա գործող բոլոր ուժերը փոխարինվում են մեկ ուժով, որը կոչվում է ուժերի համազոր, որը ազդող ուժերի երկրաչափական (վեկտորական) գումարն է։ Արդյունքում, ազդող ուժերի հավասարության և հակառակ ուղղված լինելու դեպքում, մարմնի արագացումը կլինի զրոյական։

Նյուտոնի 3 օրենքները

Նյուտոնի առաջին օրենքը

Գոյություն ունեն այնպիսի հաշվարկման համակարգեր, որոնցում մարմնիը գտնվում է դադարի վիճակում կամ շարժվում է ուղղագիծ հավասարաչափ, եթե նրա վրա այլ մարմիններ չեն ազդում կամ նրանց ազդեցությունները համակշռված են։

Այդպիսի համակարգերը կոչվում են հաշվարկման իներցիալ համակարգեր (համակարգերը շարժվում են ուղղագիծ կամ գտնվում են դադարի վիճակում)։ Մեխանիկական երևույթները տեղի են ունենում նույն ձևով, եթե տեղի են ունենում իներցիալ համակարգերում։ Այս պնդումը կոչվում է Գալիլեյի ձևափոխություններ։
Նյուտոնի երկրորդ օրենք

Հաշվարկման իներցիալ համակարգերում մարմնի վրա աղդող ուժը ուղիղ համեմատական է այդ ուժի հաղորդած արագացմանը $F=ma$։

Նյուտոնի երրորդ օրենքը

Մարմինները փոխազդում են ուղղությամբ հակառակ, մեծությամբ հավասար ուժերով, որոնք նույն բնույթի են ${\vec {F}}_{1,2}=-{\vec {F}}_{2,1}.$

Այս օրենքը վերաբերում է երկու մարմինների, քանի որ փոխազդեցությունը (ազդեցություն և հակազդեցություն) կարող է տեղի ունենալ 2 մարմինների միջև։

Ուժերի օրինակներ

Ուժը	Չափը (Ն)
Ձգողության ուժը Երկրի և Արեգակի միջև	$3{,}5\times 10^{22}$
Ձգողության ուժը Երկրի և Լուսնի միջև	$2{,}0\times 10^{20}$
«Սոյուզ» հրթիռի շարժիչների քարշի ուժը	$4{,}0\times 10^{6}$
2ТЭ70 ջերմային շարժիչի քարշի ուժը	$6{,}1\times 10^{5}$
Ջրածնի ատոմում էլեկտրոնի և պրոտոնի միջև ձգողության ուժը	$2{,}0\times 10^{-8}$
Ձայնի ճնշման ուժը մարդու ականջի մեջ՝ լսողության շեմին	$2{,}0\times 10^{-9}$

Տես նաև

• Գրավիտացիոն ուժ
• Էլեկտրամագնիսական ուժ
• Միջուկային ուժ