القوة في الفيزياء | تعريفها وانواعها
القوة في الفيزياء الطبيعية لها مفهومها الخاص، وتعد من بين أهم الكميات والتي يتم تقديرها عبر عدد من الخطوات، والعمليات الحسابية، والتي يكون أساسها تطبيق بعض القوانين الهامة، والتي قد توصل لها عدد من أشهر العلماء بمجال علم الفيزياء الطبيعية، وفيما يلي نتعرف بشكلٍ أكثر تفصيل على مفهوم القوة بعلم الفيزياء، وكل ما يتعلق بها.
القوة في الفيزياء
القوة في الفيزياء تعرف على أنها المؤثر الذي يمتلك الدور في التأثير الأكبر على الأجسام، وهو ما قد يتسبب في إحداث التغير الملحوظ بحالة الجسم، وكذلك يحدث التغير في الاتجاه الخاص بحركة الجسم، كما أن التأثير يصل للموضع الخاص به.
تلك القوة من شأنها أن تعمل على إكساب كل جسم التعجيل الخاص به، والقوة تعد من بين الكيات من النوع المتجه، والوحدة التي تخص قياس كمية القوة هي وحدة النيوتن، أما عن الرمز الخاص بها فهو يعبر عنه بحرف ال F.
كيف تطور المفهوم الخاص بالقوة؟
القوة في الفيزياء كانت في البداية مكتسبة لتعريف معين، وأصبح هذا التعريف هو الأساس لما وصلت عليه الآن من تعريف أعم وأشمل.
حيث أن العالم الشهير والفيزيائي نيوتن، قد عمل على الصياغة التي عليها مختلف القوانين الفيزيائية الخاصة بمقدار القوة الآن.
تعرف على أحدث أجهزة قياس الضغط الجوي.
القوانين المتعلقة بالقوة تختص أيضًا بالوصف لحركة الجسم ذاته، وبالتالي أصبحت مختلف القوانين الحاسبة للقوة، تضع في اعتبارها قدر حركة الجسم، لذا فالقوة ليست الكمية من النوع القياسي، ولكنها تعد كمية من النوع المتجه.
ما هو المفهوم الأقدم للقوة قبل دراسات العالم نيوتن؟
القوة فيما قبل ما توصل له العالم نيوتن بشأن أهم المؤثرات عليها، وأكثر العوامل التي من شأنها أن تغير من مقدارها كإحدى القيم المتجهة كان هناك تطرق له بالعصر الأقدم فيما قبل عصر نيوتن.
حيث كان المفهوم الخاص بها كان مجرد الاقتصار فقط على تعريفها كدفع تعمل به الآلات، حيث أن تلك الآلات كان يرمز لعملها بالقوة.
العالم أرشميدس قد قام بالصياغة لما يخص قواعد الطفو وقوانينه، وكيف تؤثر الكمية الخاصة بالقوة على مقدار هذا الطفو.
كما سعر العالم أرسطو جاهدًا لكي يتوصل لتعريف عام عن القوة، والذي يكون متأثر فقط بالعامل الخاص بحركة الجسيمات، وحساب الفرق في الميل، مع الإرساء لمختلف قواعد التجربة الحسية الخاصة بالأجسام.
اقرأ أيضًا احتياطات الأمن والسلامة في المختبر.
أنواع القوة
من بين الأنواع الأشهر الخاصة بمفهوم القوة، وذلك من وجهة النظر الفيزيائية ما يلي بالنقاط القدمة:
القوة الخاصة بالجاذبية الأرضية وهي إحدى تعريفات القوة في الفيزياء، وتعدةتلك القوة ناشئة فيما بين الأجسام ذات الكتلة والوزن المحددين، حيث أن لكل جسيم قوة واتجاه يخصه، ويؤثر بهما على الجسيم الآخر.
من بين الأمثلة على القوة الخاصة بالجاذبية الأرضية مثال بسيط للغاية وهو القوة التي تجذب بها الكرة الأرضية جسم الإنسان.
فتجذبه نحو الأسفل، كما أن ذلك منطبق على كل أنواع الجسيمات التي تكون ساقطة على الأرض في اتجاه معاكس للجاذبية الأرضية.
كما أن القوة الجاذبة للأسفل تعرف بالوزن والذي يعد أحد الكميات الفيزيائية المتجهة، ويعرف على أنه قوة، حيث أن لكل جسم قوته الوزنية المحددة.
نوع القوة الثاني يسمى قوة الاحتكاك، وهو نوع من القوى التي تنشأ بين مختلف أسطح الجسيمات، والتي قد تتعرض للانزلاق فيما فوق بعضها، وتلك القوة يكون اتجاهها في حالة انعكاس للاتجاه المخصصلحرجة الجسيمات ذاتها.
قوة الشد: وهذا النوع من القوى هو الناشئ عن عملية خاصة بالسحب لجسيم ما، وذلك يكون بالاستعمال لقدر معين من القوة، كما أنه من الممكن لتلك القوة أن تظهر باستعمال بعض الأدوات كالحبال.
القوة كهربية الساكنة، وهي تلك النوعية من القوى، والتي تنتج عن حدوث التراكم لبعض الشحنات من النوع الكهربي، وهي التي تكون ناشئة عن نوع من أنواع الاحتكاك الذي يكون متواجد فيما بين سطحين لمادتين، أو أكثر.
القوة من النوع المغناطيسي، وهي القوة التي قد نشأت عن الانجذاب المغناطيسي ما بين نوعين لمادتين مختلفتين كانجذاب قطعة من معدن الحديد لجسم مغناطيس.
القانون الخاص بكمية القوة المتجهة
القوة في الفيزياء يكون حسابها معتمد بشكل كبير على مجموعة من القوانين، والقوانين المستخدمة تكون على حسب كل نوع من أنواع القوة.
فالقوة بشكل عام هي الناتجة عن عملية الضرب التي تتم بين الكتلة والمعدل الخاص بالتسارع للجسم المتحرك، والتي تؤثر عليه تلك القوة.
القانون يكون كالتالي: ق= ك . ت والوحدة الخاصة بها هي النيوتن.
ما هي القوة البشرية وتعريفها الفيزيائي
القوة البشرية من الممكن تعريفها بأنها هي المقدار من العمل، أو الطاقة التي من المفترض أن يعمل الجسم على إنتاجها، وكذلك بذلها.
ومن الممكن أن نعبر عنها بالمعدل الخاص بالعمل، ومقدار الإنجاز، والقوة التي يستخدمها الإنسان للإنجاز هي القوة العضلية، والمستمدة من الطاقة الداخلية للجسم.
وقياس القوة الخاصة بجسم الإنسان تكون بناء على عدد معين من الاختبارات، والتي جميعها فيما يخص المستوى العام في معدل لياقة الجسد البدنية.
لا يفوتك معرفة بحث شامل عن القوة المغناطيسية وأنواعها.
ما المقصود بالقوة الضعيفة؟
أشرنا فيما سبق إلى القوة في الفيزياء، وعن القوة الضعيفة نتحدث بتلك الفقرة إذ يتم التعريف لهذا المصطلح بكونه القوة الناشئة عن نوعية من التفاعلات الخاصة بالطاقة النووية.
والتي لا تكون قوية، وتتسم بالضعف، وتلك القوة هي التي تعد مسؤولة وبصفة رئيسية عن المقدار الخاص بالتحلل للأجسام، ولها من الأهمية أقصى مدى، وبالأخص في نوع التفاعلات الاندماجية.
تلك التفاعلات من النوع الاندماجي هي التي تحدث ببطان الشمس وتسهم في تغذيتها، وهي المنتج الرئيس للطاقة، والتي تلزم كافة صور الحياة بكوكب الأرض.
وقد تم الاستعمال للقوة الضعيفة في المجالات الخاصة بتحديد العمر الخاص بالحفريات، كالعظام الأحفورية، والأخشاب التي تكون بباطن الأرض منذ العصورالقديمة
ما المقصود بالقوة النووية؟
هذا النوع من القوى يعد من بين مستويات القوى الرئيسية، والتي لأنها تمتلك التأثير المتسم بكونه قصير المدى، إلا أنها تؤثر على مختلف الجزيئات الرئيسية بداخل الأنوية الخاصة بذرات العناصر.
حيث أن تلك الأنوية تكون محتوية على نوعين من الجسيمات إحداها يكون موجب الشحنة، والآخر يكون متعادل الشحنة، كما أن النواة بداخلها نوع آخر من الجسيمات المتعادل وهي النيترونات.
والتي تتسم بالتعادل الكهربي، والعديد من أنواع التأثيرات المتداخلة تحدث فيما بين مختلف تلك الجسيمات.
كما أن الإلكترون الذي يدور فيما حول نواة الذرة وبمداراتها، يكون له تأثير على نواة لذرة كما أن الذرة تؤثرر عليه بما تحتويه من جسيمات.
وكل تلك التفاعلات ينتج عنها مقدار الطاقة النووية، وفالبروتونات يحدث فيما بينها التنافر، وتنجذب باتجاه الإلكترونات، ما يحفظ على نواة الذرة توازنها هو مقدار القوة النووية.
تعرف على بحث شامل عن الهندسة الصناعية.
تعرفنا فيما سبق على القوة في الفيزياء والتي قد خلصنا إلى تعريف تفصيلي عنها من خلال الدراسات البحثية والحقائق العلمية التي توصل إليها العلماء الفيزيائيين وعلى رأسهم إسحاق نيوتن مؤسس قوانين القوة.
ومن خلال ما مضى من فقرات تعرفنا على الأنواع المختلفة لتلك القوة، والقانون الحاكم لحساب كميتها، والتي قج تعرفنا على كونها من بين أنواع الكميات المتجهة.
