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O sistema métrico e o SI

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Visualização

A física define a força como uma ação que leva a uma mudança no movimento de um corpo, seja o movimento externo ou interno, para mudar sua forma.Por exemplo, quando uma pedra é liberada, ela cai porque é puxada pela força da gravidade da terra.Durante esse efeito, a pedra dobra os raminhos de grama em que cai - a força do peso os faz se mover e mudar a forma.

A força é um vetor, ou seja, que tem uma direção.Quando várias forças agem em um objeto e o desenham em direções diferentes, essas forças podem ser equilibradas, o que significa que sua soma vetorial é igual a zero.Nesse caso, o objeto estaria em repouso.A pedra do exemplo anterior pode correr depois de tocar o chão, no entanto, acabará por parar.A força da gravidade continua puxando -a para baixo, mas ao mesmo tempo a força normal ou a força de reação do solo, empurra a pedra para cima.A soma líquida dessas forças é igual a zero, elas estão em equilíbrio e a pedra não se move.

A unidade de força se for o Newton.Um Newton corresponde à força líquida que acelera um objeto com uma massa de um quilograma a um metro por segundo quadrado.

Equilíbrio

O primeiro cientista a estudar forças e criar um modelo de interação com a matéria no universo foi Aristóteles.De acordo com seu modelo, se a soma do vetor líquido das forças que atuam em um objeto for igual a zero, as forças estão, portanto, no estado de equilíbrio e o objeto está em repouso.Este modelo foi então corrigido para incluir objetos que se movem a uma velocidade constante quando as forças estão em equilíbrio.Esse tipo de equilíbrio é chamado de equilíbrio dinâmico, enquanto que com o objeto em repouso é chamado de equilíbrio estático.

Forças fundamentais no universo

As forças na natureza se movem ou mantenham os objetos no lugar.Existem quatro forças fundamentais (ou interações) na natureza: forte, eletromagnético, fraco e gravitacional.Todas as outras forças são submontagens desses quatro mencionados acima.Forças fortes e fracas, diferentemente das forças elétricas e gravitacionais, apenas agem no nível nuclear.Eles não afetam grandes distâncias.

Força forte

A força forte, também chamada de forte interação, é a mais poderosa das quatro interações fundamentais.Atua nos elementos do núcleo atômico, mantendo nêutrons e prótons juntos.Essa força, transportada pelos glúons, liga os quarks para formar partículas de tamanho mais alto.Quarks formam nêutrons, prótons e outras partículas maiores.Os glúons são partículas elementares menores, que não têm uma subestrutura, elas se movem entre os quarks como transportadora.O movimento dos glúons cria uma forte interação entre quarks.Essa é a força que constitui matéria no universo.

Força eletromagnética

A força eletromagnética, também chamada de interação eletromagnética, é a segunda em potência.É uma interação entre partículas com cargas elétricas opostas ou idênticas.Quando duas partículas têm a mesma carga, ou seja, que são positivas ou ambas negativas, repelem.Se, por outro lado, eles tiverem uma carga oposta, onde um é positivo e o outro negativo, eles são, portanto, atraídos um pelo outro.Esse movimento de partículas, repelido ou atraído, é eletricidade - um fenômeno físico que usamos em nossa vida diária e na maioria das tecnologias.

A resistência eletromagnética pode explicar reações químicas, luz e eletricidade, bem como interações entre moléculas, átomos e elétrons.Essas interações entre partículas são responsáveis ​​pela forma que objetos sólidos tomam no mundo.A força ou interação eletromagnética impede que dois objetos sólidos afundem, porque os elétrons em um objeto repelirem os elétrons da mesma carga do outro objeto.Por um longo tempo, as forças elétricas e magnéticas foram tratadas separadamente, mas, finalmente, os cientistas descobriram que estavam ligados.A maioria dos objetos tem uma carga neutra, no entanto, é possível alterar a carga de um objeto esfregando -o com outro.Os elétrons circularão entre os dois corpos, sendo atraídos pelos elétrons de carga opostos ao outro objeto.Isso deixará mais elétrons com a mesma carga na superfície de cada objeto, alterando assim a carga dominante de todo o objeto.Por exemplo, se você esfregar o cabelo com um suéter, mantenha -o longe, o cabelo fica e vá "seguir".Isso ocorre porque os elétrons na superfície dos cabelos são mais atraídos por átomos na superfície do suéter e não pelo oposto.Os cabelos ou outros objetos carregados de maneira semelhante também serão atraídos para superfícies de carga neutra.

Fraqueza

A força fraca, também chamada de baixa interação, é menos poderosa que a força eletromagnética.Assim como os glúons carregam a força forte, os bósons W e Z são responsáveis ​​pela força fraca.Essas são partículas elementares que são emitidas ou absorvidas.Os bósons W facilitam o processo de desintegração radioativa, enquanto os bósons z não afetam as partículas com as quais entram em contato, além da transferência de movimento.A datada de carbono, um processo de determinar a idade da matéria orgânica, é possível graças à força fraca.É usado para descobrir a idade dos artefatos históricos e com base na avaliação da desintegração de carbono nessa matéria orgânica.

Força gravitacional

A força gravitacional, também chamada interação gravitacional, é a mais fraca das quatro interações.Ele mantém objetos astronômicos em sua posição no universo, é responsável pelas marés e pela queda de objetos no chão quando são liberados.Essa é a força que age em objetos, atraindo -os um ao outro.A força dessa atração aumenta com a massa do objeto.Como as outras forças, parece que é transmitido por partículas, gravitons, mas essas partículas ainda não foram detectadas.A gravitação afeta a maneira pela qual os objetos astronômicos se movem, o movimento pode ser calculado, em função da massa dos objetos circundantes, o que permitiu aos cientistas prever que Netuno existe observando o movimento de Urano, antes que Netuno fosse visto no telescópio.Isso ocorre porque o movimento de Urano era "irregular" em comparação com seu deslocamento de previsão, com base em objetos astronômicos conhecidos na época; portanto, os cientistas deduziam que outro planeta, ainda invisível, deve perturbar esse movimento.

De acordo com a teoria da relatividade, a gravidade também afeta o continuum espaço-tempo, o espaço quadridimensional em que tudo, incluindo humanos, existe.De acordo com essa teoria, a curvatura do espaço-tempo aumenta com a massa e, por causa disso, é mais fácil perceber isso com objetos tão grandes quanto planetas ou ter uma massa maior.Essa curvatura foi comprovada experimentalmente e pode ser vista quando dois relógios sincronizados são comparados, onde um é estacionário e o outro se move por uma distância considerável ao longo de um corpo com uma massa grande.Por exemplo, se o relógio for movido em torno da órbita da Terra, como na experiência que Keating Hafele, o tempo que indica será compensado do relógio estacionário, porque a curvatura do 'espace-temps passa o tempo mais lentamente para o relógio em movimento.

A força da gravidade faz com que os objetos se acelerem ao cair em direção a outro objeto, isso é perceptível quando a diferença na massa entre os dois é grande.Essa aceleração pode ser calculada de acordo com a massa de objetos.Para objetos que caem em direção à Terra, é de aproximadamente 9,8 metros por segundo quadrado.

Marés

As marés são exemplos de força gravitacional em ação.Eles são causados ​​pelas forças gravitacionais da lua, do sol e da terra.Ao contrário de objetos sólidos, a água pode mudar facilmente quando as forças agem sobre ela.Como resultado, quando as forças gravitacionais da Lua e do Sol agem na terra, a superfície do solo não é atraída por essas forças tanto quanto a água.A lua e o sol se movem no céu e a água na terra os segue, causando marés.As forças que agem na água são chamadas de forças de maré;Eles têm uma variedade de forças gravitacionais.A lua, estando mais próxima da terra, tem uma força de maré mais poderosa em comparação com o sol.Quando as forças das marés do Sol e da Lua agem na mesma direção, a maré é mais poderosa e é chamada de maré da primavera.Quando essas duas forças estão em oposição, a maré é mais baixa e é chamada de maré de NEAP.

As marés ocorrem com uma frequência diferente, dependendo da área geográfica.Como a gravidade da lua e do sol traça a água e todo o planeta Terra, em certas regiões ocorrem as marés quando a força gravitacional traça a água e a terra em direções diferentes ou idênticas.Nesse caso, as duas marés altas e baixas ocorrem duas vezes por dia.Enquanto outras regiões só acontecem uma vez por dia.As características das marés na costa dependem de sua forma, o tipo de maré oceânica profunda, a posição da lua e do sol, bem como a interação de suas forças gravitacionais.Em alguns lugares, a duração do tempo entre as marés pode levar até vários anos.Dependendo da costa e da profundidade do oceano, as marés podem causar correntes, tempestades, mudanças no regime eólico e flutuações de pressão atmosférica.Alguns lugares usam relógios especiais para calcular e prever quando a próxima maré ocorrerá.Eles são configurados de acordo com as ocorrências das marés da região e devem ser reconfigurados quando são movidos para outro lugar.Os relógios das marés não são eficazes em certas regiões onde é difícil prever as marés lá.

A força das marés, que causa o nível de água subindo e descendo as costelas, às vezes é usada para produzir eletricidade.As fábricas de maré usam essa força há séculos.A construção básica tem uma bacia de retenção e a água é deixada na maré alta e deixada escapar na maré baixa.A energia cinética da água fluida ativa a roda do moinho e a energia gerada é usada para fazer um trabalho, por exemplo, moer a farinha na farinha.Embora esse sistema tenha várias desvantagens, incluindo perigos para o ecossistema em que este moinho é construído, esse método de produção de energia tem potencial, porque é uma fonte de energia renovável e confiável.

Forças não -financiadas

As forças derivadas das quatro forças fundamentais são chamadas forças ou interações não fundamentais.

Força normal

Uma das forças não -finais é conhecida como força normal, que age perpendicular à superfície do objeto e empurra para fora, resistente à pressão de outros corpos.Quando um objeto é colocado em uma superfície, a amplitude da força normal é igual à força líquida exercida na superfície.Em uma superfície plana, quando forças que não sejam a gravidade estão em equilíbrio, a força normal é igual à força gravitacional de intensidade e oposta na direção.A soma vetorial das duas forças é então igual a zero e o objeto é imóvel ou em movimento a uma velocidade constante.Quando o objeto é inclinado e outras forças estão em equilíbrio, a soma das forças gravitacionais e normais é direcionada para baixo (mas não diretamente abaixo, perpendicular ao horizonte) e o objeto desliza ao longo da inclinação.

Atrito

O atrito (ou atrito) é uma força paralela à superfície de um objeto e oposta ao seu movimento.Ocorre quando dois objetos deslizam um contra o outro (atrito cinético) ou quando um objeto imóvel é colocado em uma superfície inclinada (atrito estático).Essa força é aplicada ao configurar objetos, por exemplo, a aderência das rodas no chão devido ao atrito, que sem isso eles não poderiam ter impulsionado veículos.O atrito entre a borracha dos pneus e o solo é forte o suficiente para garantir que os pneus não deslizem no chão e permitam o movimento do rolamento e o melhor controle da direção do movimento.O atrito de um objeto rolante, atrito ou resistência ao rolamento, não tem energia suficiente do que a de atrito seco de dois objetos que deslizam um contra o outro.O atrito age ao parar com o uso de freios - as rodas de um veículo são travadas por atrito seco nos freios ou tambores de disco.Em alguns casos, o atrito é indesejável porque diminui o movimento e esgota os componentes mecânicos.Líquidos ou superfícies lisos são usados ​​para minimizar o atrito.

Fatos interessantes sobre forças

As forças podem distorcer objetos sólidos ou alterar o volume e a pressão de líquidos e gases.Isso acontece quando as forças são aplicadas de forma desigual a diferentes partes do objeto ou da substância.Em alguns casos, quando uma força suficiente é aplicada a um objeto pesado, ele pode ser comprimido em uma esfera muito pequena.Se essa esfera for bem pequena, menor que um certo raio, um buraco negro poderá ser formado.Este raio é chamadoRayon de Schwarzschild.Varia dependendo da massa do objeto e pode ser calculado usando uma fórmula.O volume desta esfera é tão pequeno que, em comparação com a massa do objeto, é quase zero.Como a massa de buracos negros é fortemente condensada, eles têm uma atração gravitacional extremamente alta, para que outros objetos não possam escapar dela e nem a luz.Os buracos negros não refletem a luz, então eles parecem completamente negros.É por isso que eles são chamados assim.Os cientistas acreditam que as estrelas maciças no final de sua vida se transformam em buracos negros e podem crescer em massa, absorvendo outros objetos que estão dentro de um determinado raio.

Referências

Este artigo foi escrito porKateryna Yuri.

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Conversor de força

Em física, oforçaé qualquer ação que leve a um objeto a sofrer uma certa mudança, seja em relação ao seu movimento, sua direção ou construção geométrica.É medido com a unidade se de Newtons.Em outras palavras, uma força é o que pode alterar a velocidade de um objeto de massa, ou seja, sua velocidade ou que pode causar uma deformação de um objeto flexível.

A unidade de força se for a Newton (n), que é a força necessária para acelerar uma massa de um quilograma a uma velocidade de um metro por segundo quadrado, ou mesmo kg · m · s⁻².A unidade CGS correspondente é dine, definida como a força necessária para acelerar uma massa de grama de 1 gal (ou seja, 1 cm/s2) ou g · cm · s⁻².

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Percebido:Os números inteiros (números sem decimal e sem expoente) são considerados precisos até 15 dígitos e o número máximo de números após o ponto é 10.

Nesta calculadora, a classificação é usada para representar os números muito pequenos ou muito grandes.La notação eé um formato alternativo de notificação científica para · 10^x.Por exemplo: 1103000 = 1.103 · 10⁶= 1.103e+6.Aqui E (para expositor) representa "· 10^", o que significa "Tempo dez poder».A classificação é frequentemente usada em calculadoras e por cientistas, matemáticos e engenheiros.

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