힘 신체가 다른 신체와 상호작용한 결과로 경험하는 외부 원인으로 정의됩니다. 두 물체가 상호 작용할 때마다 각 물체에 힘이 가해집니다.
일반적으로 물체를 밀거나 당기는 것은 힘으로 정의됩니다. 힘은 다른 물체로 인해 물체가 경험하는 상호 작용입니다. 일반적으로 물체에 가해지는 힘은 정지 상태 또는 운동 상태를 변경하고 물체에 가속도를 추가합니다.
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이번 글에서는 힘과 그 단위 등에 대해 자세히 알아보겠습니다.
힘이란 무엇입니까?
ㅏ 밀고 당기다 과학에서는 물체의 힘을 힘이라고 합니다. 두 가지가 상호 작용할 때 힘이 생성됩니다. 힘은 크기와 방향을 모두 가지므로 벡터량입니다. 힘의 크기는 그 힘의 강도를 나타냅니다. 힘은 힘이 가해지는 신체의 방향을 변경할 수도 있습니다.
물체에 적용될 때 운동 또는 정지 상태를 변경하는 경향이 있는 모든 외부 요소를 호출합니다. 힘 . 힘은 단순히 두 물체 사이의 상호 작용을 초래하는 물체를 밀거나 당기는 것입니다.
힘으로 인해 품목이 정지 상태에서 동작 상태로 또는 그 반대로 움직일 수 있습니다. 힘이 생성되려면 두 개 이상의 사물이 서로 상호작용해야 합니다. 예를 들어, 물 속에서 범선을 추진할 때 바람에 의해 힘이 가해지며, 중력이 사과를 아래로 끌어당길 때도 힘이 존재합니다. 사물은 힘에 반응하여 움직이거나, 속도를 바꾸거나, 모양을 바꿀 수 있습니다.
힘의 단위
- 힘은 벡터량이므로 질량과 크기가 모두 있음을 의미합니다. 물체에 작용하는 힘은 기호 F 또는
vec F . - 힘의 SI 단위는 뉴턴(N) . 그것은 유명한 영국 과학자 아이삭 뉴턴 경(Sir Issac Newton)의 이름을 따서 명명되었습니다. 1-뉴턴 힘은 1kg의 질량을 1m/s만큼 가속하는 데 필요한 힘으로 정의됩니다.2적용된 힘의 방향으로.
- CGS 시스템에서 힘의 단위는 다인(Dyne)입니다.
힘의 차원
힘은 물체의 질량과 가속도의 곱으로 정의됩니다. 따라서 그 차원 공식은 [MLT-2].
힘의 효과
다음은 예를 들어 힘의 효과입니다.
- 힘은 물체의 모양과 크기를 바꿀 수 있습니다. 예: 점토 모델링에서는 손의 힘을 활용하여 점토의 모양과 크기를 변경합니다.
- 힘은 물체의 방향을 바꿀 수 있습니다. 예: 크리켓 선수가 자신을 향해 오는 원하는 방향으로 공을 쳤습니다.
- 힘은 물체의 속도를 바꿀 수 있습니다. 예: 브레이크의 마찰력은 움직이는 차량을 정지하거나 감속하는 데 사용됩니다.
- 힘은 물체의 정지 상태나 운동 상태를 변경할 수 있습니다. 예: 멈춰 있는 축구공을 걷어차면 움직입니다.
힘의 효과와 그 예를 이해합시다
힘은 물체의 모양과 크기를 바꿀 수 있다
힘은 모양의 변화를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 뜨거운 쇠막대를 망치로 치면 망치로 가해지는 힘으로 인해 물체의 모양이 바뀌게 됩니다. 즉, 쇠막대가 구부러집니다.
힘으로 인해 크기가 변경될 수 있습니다. 예: 고무밴드를 잡아늘리면 고무밴드를 잡아당겨 가해지는 힘으로 인해 고무밴드의 크기가 커집니다.
힘은 물체의 방향을 바꿀 수 있다
힘은 방향의 변화를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 축구공을 차는 순간 방향이 바뀌게 됩니다.
힘은 물체의 속도를 변화시킬 수 있다
크리켓이나 야구 등의 경기에서 타자가 움직이는 공을 세게 때리면 공의 속도가 빨라집니다. 또한 힘의 속도는 힘이 가해지는 방향에 따라 달라집니다. 움직이는 물체에 힘을 가하면 속도가 빨라지고, 움직이는 물체에 힘을 가하면 속도가 감소합니다.
힘은 물체의 정지 상태나 운동 상태를 변경할 수 있습니다.
힘은 운동의 변화를 야기합니다. 예를 들어, 자동차의 모터에 의해 가해지는 힘은 자동차를 움직일 수 있게 하고, 브레이크에 가해지는 힘은 자동차를 멈추게 합니다.
힘 공식
힘은 질량과 질량의 곱으로 정의됩니다. 가속 개체의. 질량이 있는 신체의 경우 중 그리고 가속도 ㅏ 힘은 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
F = ~에
어디,
에프 는 적용된 힘이고,
중 는 물체의 질량이고
ㅏ 물체의 가속도이다.
또한에 따르면 뉴턴의 운동 제2법칙 , 힘은 운동량의 시간 변화율로 주어진다. 수학적으로는 다음과 같이 주어진다.
F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t} 어디,
ext{d}vec p 운동량의 변화이다- dt 시간의 변화입니다.
하지만, 추진력
vec p = mvec v 어디
- m은 질량이고
vec v 물체의 속도이다.
따라서 힘은 다음과 같습니다.
egin{aligned}F&=dfrac{ ext{d}(mvec v)}{ ext{d}t}&=mdfrac{ ext{d}vec v}{ ext{d}t}&=mvec aend{aligned}
힘의 크기와 방향
큰 무게를 옮기려면 같은 방향으로 당기거나 밀어야 합니다. 두 사람이 서로 반대 방향으로 무게를 밀거나 당기면 합력은 두 힘의 합이 됩니다. 힘의 크기는 그 힘의 강도를 나타냅니다. 힘이 반대 방향으로 가해지면 합력의 크기가 줄어듭니다.
더욱이, 동등한 힘과 반대되는 힘은 상쇄되므로 결과적인 힘은 0이 됩니다. 물체에 힘이 가해지면 모양이 변할 뿐만 아니라 속도도 변합니다. 어떤 힘은 물체와 접촉함으로써 물체에 작용하는 반면, 다른 힘은 물체와 접촉하지 않고 작용합니다. 접촉력은 항목이 접촉할 때 작용하는 힘입니다.
접촉력에는 근육력과 마찰력이 포함됩니다. 비접촉 힘은 품목과 접촉하지 않고도 작용할 수 있는 힘입니다. 중력, 전자기력, 정전기력, 비접촉력은 모두 힘의 예입니다.
힘의 종류
힘은 접촉이 있든 없든 물체에 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 문을 밀거나 당기려면 문과 접촉해야 하며, 막대 자석이 있으면 못에 닿지 않고도 쇠못을 쉽게 끌어당길 수 있습니다. 따라서 과학에는 두 가지 유형의 힘이 있습니다. 하나는 접촉력이고 다른 하나는 비접촉력입니다.
그들의 예를 통해 그들이 무엇인지 자세히 살펴 보겠습니다.
접촉력
물리적인 접촉을 통해서만 다른 물체에 가해지는 힘을 접촉력이라고 합니다.
접촉력의 예로는 근육과 마찰력이 있습니다.
근력
근력은 신체의 근육에 의해 힘이 가해지는 접촉력입니다. 예를 들어, 뛰기, 발로 차기, 달리기, 걷기, 오르기, 들어올리기, 밀기 등은 모두 우리 근육이 발휘하는 힘입니다.
마찰력
마찰력은 다른 물체에 대한 물체의 운동 상태에 항상 반대되는 접촉력입니다. 예를 들어, 자전거의 노를 젓는 것을 멈추면 점차 속도가 느려지고 일정 거리를 주행한 후 멈춥니다.
더 알아보기, 마찰력
비접촉 힘
물리적 접촉 없이 다른 물체에 가해지는 힘을 비접촉 힘이라고 합니다.
비접촉 힘의 예로는 자기력, 정전기력, 중력 등이 있습니다. 이제 비접촉 힘의 유형에 대해 자세히 논의해 보겠습니다.
자기력
자력은 자석이 다른 자성 물질에 가하는 비접촉 힘입니다. 예를 들어, 자석을 쇠못 근처에 가져가면 자석이 힘을 가하기 때문에 자석이 쇠못 쪽으로 자석을 끌어당깁니다.
정전기력
정전기력은 대전된 물체가 멀리 있는 다른 물체에 가할 수 있는 비접촉 힘입니다. 예를 들어, 플라스틱 빗을 마른 머리카락에 문지르면 전기를 띤 빗이 작은 종이 조각을 끌어당깁니다.
중력
중력은 질량이 있는 두 물체 사이의 비접촉 힘입니다. 그것은 매력적인 힘이다. 지구와 모든 물체 사이의 인력을 중력이라고 합니다.
더 알아보기, 중력
힘의 작용선
갈릴레오는 물체에 외부 힘이 작용하지 않을 때 물체가 일정한 속도로 움직이는 것을 증명하기 위해 실험을 사용했습니다. 그는 중력 인력으로 인해 구체가 경사면을 굴러 내려갈 때 구체의 속도가 증가한다는 것을 관찰할 수 있었습니다.
물체에 작용하는 알짜 힘은 모든 힘이 동일하고 균형을 이룰 때 0입니다. 그러나 물체에 작용하는 알짜 힘은 물체에 작용하는 모든 힘이 불균형한 힘을 초래하는 경우 속도의 크기나 방향을 변경할 수 있습니다. 이는 불균형한 힘이 물체를 가속할 수 있음을 나타냅니다. 예를 들어, 물체가 여러 가지 힘을 받고 정지 상태에 있는 것으로 판단되면 물체에 작용하는 알짜 힘이 0이라고 추론할 수 있습니다.
그만큼 힘의 작용선 물체에 힘을 가할 때 취하는 경로입니다. 힘의 적용 지점은 물체에 힘을 가하는 위치입니다. 마찰력은 접촉하는 두 물체의 표면 사이의 상대 운동을 반대하고 표면을 따라 작용하는 힘입니다.
요약
힘의 기본 요약은 아래에 설명된 표를 통해 이해할 수 있습니다.
| 상징 | 에프, |
|---|---|
| 공식 | F = ma 또는 |
| 단위 | 뉴턴, Kgms-2 |
| 스케일러 또는 벡터 | 벡터량 |
| 치수 | [MLT-2] |
관련 자료
- 기본 힘
- 힘의 종류
힘에 대한 해결된 예
예제 1: 질량이 500kg이고 가속도가 60m/s인 물체의 힘 결정 2 .
해결책:
주어진,
물체의 질량, m = 500kg.
가속도, a = 60m/s2
힘 공식에 따르면,
F = ~에
주어진 값을 대체하면,
F = 500kg × 60m/s2
= 3 × 10 4 N
필요한 힘은 3×104N
예 2: 20kg 상자를 5m/s의 속도로 가속하는 데 필요한 순 힘은 얼마입니까? 2 ?
해결책:
주어진,
상자의 질량, m = 20kg.
상자의 가속도, a = 5 m/s2
힘 공식에 따르면,
F = ~에
주어진 값을 대체하면,
F = 20kg × 5m/s2
= 100N
필요한 힘은 100N
예 3: 가해진 힘이 250N이고 물체의 질량이 50kg일 때 물체의 가속도를 구합니다.
해결책:
주어진
적용된 힘은 250N입니다.
물체의 질량, m = 50kg
물체의 가속도, a =?
힘 공식에 따르면,
F = ~에
주어진 값을 대체하면,
250 = 50kg×a
a = 250/50
= 5m/초 2
Java에서 int를 문자열로 변환하는 방법따라서 물체의 가속도는 5m/초 2
예제 4: 적용된 힘이 220N이고 물체의 가속도가 15m/s인 경우 물체의 질량을 구합니다. 2 .
해결책:
주어진
적용된 힘은 225N입니다.
물체의 질량, m =?
물체의 가속도, a = 15m/s2
힘 공식에 따르면,
F = ~에
주어진 값을 대체하면,
225 = m × 15
m = 225/15
= 15kg
따라서 물체의 질량은 15kg
Force에 대한 FAQ
Q1: 포스란 무엇인가요?
답변:
물체를 밀거나 당기는 것은 힘으로 정의됩니다. 힘은 물체의 상태를 변화시키려는 경향이 있는 두 물체 사이의 상호 작용입니다.
Q2: SI 힘의 단위는 무엇입니까?
답변:
힘의 SI 단위는 뉴턴입니다. 1뉴턴은 1kg의 물체가 1m/s2로 가속될 때 적용되는 힘으로 정의됩니다.
Q3: 마찰이란 어떤 힘인가요?
답변:
마찰은 두 물체가 서로 접촉할 때만 작용하는 접촉력입니다. 그것은 반대 힘입니다. 즉, 항상 물체의 움직임에 반대합니다.
Q4: 무엇 강제로 할 수 있나요?
답변:
힘은 다음과 같은 다양한 일을 할 수 있습니다.
- 힘은 물체의 방향을 바꿀 수 있습니다.
- 힘은 정지 상태나 운동 상태를 변경할 수 있습니다.
- 힘은 물체의 속도를 바꿀 수 있다.
- 힘은 물체의 모양과 크기를 바꿀 수 있습니다.
Q5: 상호작용을 기반으로 하는 힘에는 몇 가지 종류가 있나요?
답변:
두 물체 사이의 상호 작용에 기초하여 힘은 두 가지 범주로 분류될 수 있습니다.
- 접촉력
- 비접촉 힘
Q6: 자연에서 가장 약한 힘은 무엇입니까?
답변:
모든 기본 힘 중에서 중력은 가장 약한 힘이며 자연에서 가장 약한 힘으로 간주됩니다.
Q7: 힘은 스칼라량인가요?
답변:
힘은 스칼라 양이 아닙니다. 방향과 크기가 모두 있기 때문입니다. 따라서 힘은 벡터량이다.
Q8: 사과가 나무에서 떨어지는데, 이러한 현상을 일으키는 힘은 무엇입니까?
답변:
사과가 떨어지는 원인은 중력의 영향입니다. 중력은 지구와 모든 물체 사이의 인력입니다.