ما هي وحدة قياس القوة هي القدرة في التأثير على أيّ جسم من خلال التغيير في الحالة الطبيعية للجسم أو في اتجاهه (موضعه أو حركته)، ومن الناحية الرياضيّة هي نسبة تغيّر الحركة أو الزخم بالنسبة للزمن، وهذا يعني أنّ لأيّة قوّة كمية متجهة، وتاريخياً كان أوّل من عرف القوة هو أرخميدس خلال القرن الثالث قبل الميلاد، وعلى الرغم من ذلك فإنّ إسحاق نيوتن وضع مجموعة من المبادئ الرياضية خلال القرن السابع عشر.

الوحدة المستخدمة لقياس القوة تسمى

وحدة القوة تسمى نيوتن ، وهي القوة المطلوبة لإعطاء كتلة مقدارها كيلوجرام واحد (1 كجم) تسارعًا قدره متر واحد لكل ثانية مربعة (1 م / ث 2).

شاهد أيضاً: بحث شامل عن القوة الطاردة المركزية

تعريف القوة

القوة هي عامل خارجي قادر على تغيير حالة الراحة أو الحركة لجسم معين لها مقدار واتجاه ، يُعرف الاتجاه الذي يتم تطبيق القوة تجاهه باسم اتجاه القوة وتطبيق القوة هو النقطة التي يتم فيها تطبيق القوة.

 مفهوم القوة

القوة هي كمية قادرة على تغيير حجم أو شكل أو حركة كائن ، إنها كمية متجهة ، وعلى هذا النحو ، لها الاتجاه والحجم ، في النظام الدولي للوحدات ، يقاس حجم القوة بوحدات تسمى نيوتن ، إذا كان جسم ما في حالة حركة ، فيمكن قياس طاقة هذه الحركة على أنها حركة الجسم ، وحاصل ضرب كتلته وسرعته ، وإذا كان الجسم حرًا في الحركة ، فإن تأثير القوة سيغير سرعة الجسم.

وهناك أربع قوى أساسية في الطبيعة: قوى الجاذبية ، والمغناطيسية ، والقوى النووية القوية ، والقوى النووية الضعيفة ، وأضعف الأربعة هو قوة الجاذبية ، كما أنه من الأسهل ملاحظته ، لأنه يعمل على جميع المواد وهو دائمًا جذاب ، مع وجود نطاق غير محدود ، تتناقص جاذبيتها مع المسافة ، لكنها قابلة للقياس دائمًا لذلك لا يمكن تحقيق التوازن الموضعى للجسم إلا عندما يتم موازنة قوة الجاذبية بواسطة قوة أخرى.

قانون تحويل النيوتن للكيلو جرام

النيوتن= 0.10197 كيلو جرام إذا عندما نريد تحويل النيوتن الى كيلو جرام يتم ضرب النيوتن في 0.10197 مثال ، اذا كان لدينا 50 نيوتن ، 50 × 0.10197= 5.0985 كيلو جرام.

شاهد أيضاً: بحث شامل عن القوة المغناطيسية وأنواعها

ما هي تأثيرات القوة

في الفيزياء ، تُعرَّف الحركة بأنها التغيير في الموضع فيما يتعلق بالوقت بكلمات أبسط ، تشير الحركة إلى حركة الجسم ، وعادة ، يمكن وصف الحركة على النحو التالي:

• تغير في السرعة
• تغيير في الاتجاه

وللقوة تأثيرات مختلفة ومنها:

• يمكن للقوة أن تجعل الجسم في حالة راحة للتحرك.
• يمكن أن يوقف الجسم المتحرك أو يبطئه.
• يمكنه تسريع سرعة الجسم المتحرك.
• يمكنه أيضًا تغيير اتجاه الجسم المتحرك مع شكله وحجمه.

اشكال القوة

القوة هي سبب فيزيائي يمكنه تغيير حالة الحركة أو أبعاد الجسم هناك نوعان من القوة بناءً على تطبيقاتها:

قوة الاتصال

تسمي القوى التي تعمل على جسم إما بشكل مباشر أو من خلال وسيط قوى الاتصال ، ومنها:

• القوة العضلية
• القوة الميكانيكية
• قوة الاحتكاك

يمكننا الاستفادة من القوة العضلية للحيوانات مثل الثيران والخيول والجمال للقيام بالأنشطة ؛ و قوة الاحتكاك هي نوع آخر من قوة الاتصال الذي يعمل بين زوج من سطح في الاتصال ويميل إلى معارضة حركة سطح واحد على الآخر.

قوة عدم الاتصال 

تسمى القوى التي تعمل من خلال المساحات دون الاتصال المباشر بالجسم قوى عدم الاتصال ، مثل:

• قوة الجاذبية
• القوة الكهروستاتيكية
• القوة المغناطيسية

القوة التي يمارسها المغناطيس على المغناطيسات الأخرى تسمى القوة المغناطيسية ، تؤثر القوة المغناطيسية والقوة الكهروستاتيكية على جسم من مسافة بعيدة ، وهذا هو سبب عدم تماسهما ، قوة الجاذبية هي قوة جاذبة تمارسها الأرض على الأجسام مما يجعلها تسقط على الأرض ، وزن الجسم هو القوة التي تجذبها الأرض نحو المركز.

عناصر القوة في الفيزياء

هناك اربع عناصر للقوة في الفيزياء وهم: 

شاهد أيضاً: ما هي وحدة قياس الدفع

نقطة التطبيق

نقطة التطبيق هي المكان المحدد الذي يتم فيه تطبيق القوة على الجسم ، عادة ما يتم وصف هذه النقطة من خلال مجموعة من الإحداثيات ويتم تمثيلها بيانيا برأس رأس السهم ، نقطة التطبيق فريدة لكل قوة النقطة والقوة لا يمكن أن تتحرك ، إذا كانت هناك عدة قوى متساوية الحجم في حالة معينة ، فإن القوى تكون فريدة من نوعها تفتح نقطة التطبيق وخط العمل وإحساسهم ، يمكن أن يحدث أن تشترك قوى متساوية الحجم في نفس نقطة التطبيق ، وفي هذه الحالة ، يحدد خط العمل والإحساس تفردها.

خط العمل

يمكن النظر إلى القوة على أنها جزء من خط طويل غير محدد المدة لكل قوة مرتبطة بخط مميز والذي يشار إليه باسم خط عملها ، ويتم استخدام المحور المرجعي من أجل وصف اتجاه هذا الخط ، يوضح الشكل أنه يمكن وصف خط العمل من حيث الزاوية والميل ، وتنتج الترجمة عندما تحاول القوة تحريك الجسم على طول خط عملها ، إذا لم يمر خط عمل القوة عبر الجسم ، فإن القوة تحاول تدوير الجسم. هذا يقدم مفهوم اللحظات التي ستتم مناقشتها قريبًا.

الإحساس

يحدد الشعور بالقوة الاتجاه الموجب أو السلبي الذي تتحرك فيه القوة على طول خط العمل ، بيانياً يمكن تمثيل المعنى برأس سهم يشير إلى الاتجاه النشط ، من المهم دائمًا تتبع الإحساس بالقوى وأن تظل الاتفاقية المستخدمة لربط إشارة معينة ثابتة ، يمكن أن يكون المعنى والاتجاه إما وصفًا شفهيًا مكتوبًا أي إلى أسفل وإلى اليمين ، أعلى وإلى اليسار ، أعلى قليلاً وإلى اليمين أو يتم التعبير عنه بشكل أكثر ملاءمة من حيث 360 درجة.

يرتبط الاتجاه دائمًا بخط عمل المتجه ، والحس هو الطريقة التي يتحرك بها المتجه على طول هذا الخط ، في المثال ، سيكون اتجاه وإحساس القوة البالغة 100 رطل لأسفل وإلى اليسار أو240 درجة.

العلاقة بين القوة والطاقة

العلاقة هي عبارة عن الشغل (الطاقة) المبذول على أحد الأجسام مضروباً في القوة على المسافة، ومثال على ذلك أنّ القوّة التي مقدراها واحد نيوتن على مسافة متر واحد فإنّ الشغل الناتج هو (واحد نيوتن/متر) والتي تساوي جولاً واحداً، وهذا يعني أن الطاقة المبذولة على أي جسم مساوية للتغيّر في طاقة الجسم نفسه.

انواع القوة

شاهد أيضاً: بحث شامل عن القوة والحركة في بعدين

قوة الاحتكاك

عندما يتحرك الجسم عبر سطح ما فإنه يسبب الاحتكاك ، يمكن أن تكون قوة الاحتكاك انزلاقية أو ثابتة ، ويعتمد الاحتكاك على طبيعة السطحين المتفاعلين مثال: كتاب ينزلق على الطاولة ، كرة تتدحرج على الأرض.

قوة التوتر

القوة التي تنتقل عبر خيط أو حبل أو كابل أو سلك عندما يتم شدها بإحكام بواسطة الجسم الموجود على الطرف المقابل هي قوة شد تتدفق هذه القوة عبر طول السلك أو الحبل.

قوة مقاومة الهواء

يتم تطبيق هذه القوة الاحتكاكية على الأشياء عندما تكون في الهواء غالبًا ما تعارض قوة مقاومة الهواء حركة الجسم ، ويمكن ملاحظته للأشياء التي تنتقل بسرعة عالية في الهواء.

القوة التطبيقية

القوة التي يتم بواسطتها دفع الجسم أو سحبه ، وهنا يتم تطبيق القوة على كائن من قبل شخص أو أي كائن آخر ، مثال شخص يدفع كرسيًا إلى الجانب الآخر من الغرفة.

قوة الجاذبية

هذه هي القوة التي تجذب بها الأرض أو القمر أو الأشياء الضخمة الأخرى جسمًا آخر تجاهها ، تتعرض جميع الكائنات الموجودة على الأرض لقوة الجاذبية ، والتي يتم توجيهها لأسفل باتجاه مركز الأرض و قوة الجاذبية هي دائما مساوية لوزن الجسم.

القوة الكهربائية

إنها إحدى القوى الأساسية للكون ، إنها قوة موجودة بين جميع الجسيمات المشحونة انها حولنا جمعيا إنها مسؤولة عن جعل شعرنا يقف في يوم بارد ، عندما يقف شعر الرأس ويرفض تمشيطه ، فهذه طاقة ثابتة ، هذه هي القوة التي تسمح لك بالرؤية عند تشغيل المصباح في غرفة مظلمة.

شاهد أيضاً: القوة في الفيزياء | تعريفها وانواعها

القوة المغناطيسية

هذا هو الدفع أو الشد الذي يمارسه المغناطيس ، تسمى قوة التجاذب بين الجسم والمغناطيس بالمغناطيسية ، جميع المغناطيسات لها قطب شمالي وجنوبي ، هذه القوة هي التجاذب أو التنافر الذي ينشأ بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا بسبب حركتها ، مثل مسامير حديدية عند وضعها بالقرب من المغناطيس.