แรง 31 ประเภทในฟิสิกส์และลักษณะของแรง - กายภาพ - 2025

แรงมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับความรู้สึกขนาดหรือความรุนแรงการใช้งานและทิศทาง แรงคือตัวแทนใด ๆ ที่มีความสามารถในการปรับเปลี่ยนสถานะที่ร่างกายอยู่โดยไม่คำนึงว่ากำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่ง

แรงสามารถเป็นองค์ประกอบที่ทำให้ร่างกายเสียรูปได้ ในสาขาฟิสิกส์สามารถกำหนดเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่รับผิดชอบในการวัดความเข้มของการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมเชิงเส้นระหว่างองค์ประกอบ ในการวัดแรงจำเป็นต้องทราบหน่วยและค่าของมัน แต่ยังรวมถึงตำแหน่งที่จะนำไปใช้และในทิศทางใด

คุณสามารถเลือกเวกเตอร์เพื่อแสดงแรงในรูปแบบกราฟิก แต่สิ่งนี้จะต้องมีองค์ประกอบพื้นฐาน 4 ประการ ได้แก่ ความรู้สึกจุดที่ใช้ขนาดหรือความรุนแรงและแนวปฏิบัติหรือทิศทาง

ประเภทของแรงในฟิสิกส์

มีกองกำลังหลายประเภทบางคนเรียกว่าพลังพื้นฐานของธรรมชาติและอื่น ๆ อีกมากมายที่เป็นการแสดงออกของปฏิสัมพันธ์พื้นฐานเหล่านี้

- กองกำลังพื้นฐาน

แรงโน้มถ่วง

ลูกตุ้มของนิวตันช่วยให้เข้าใจแนวคิดของแรงโน้มถ่วง

นี่เป็นหนึ่งในกองกำลังที่รู้จักกันดีที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเป็นหนึ่งในกองกำลังแรกที่ได้รับการศึกษา เป็นพลังดึงดูดที่สร้างขึ้นระหว่างสองร่าง

ในความเป็นจริงน้ำหนักของร่างกายเกิดจากการกระทำที่เกิดจากแรงดึงดูดของโลกที่มีต่อมัน แรงโน้มถ่วงมีเงื่อนไขทั้งระยะทางและมวลของร่างกายทั้งสอง

กฎสากลของความโน้มถ่วงถูกค้นพบโดยไอแซกนิวตันและเผยแพร่ในปี 1686 แรงโน้มถ่วงคือสิ่งที่ทำให้ร่างกายตกลงมาบนโลกได้ และยังรับผิดชอบต่อการเคลื่อนไหวที่สังเกตเห็นในจักรวาล

กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือการที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกหรือการที่ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วง

แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

แรงที่สองในชีวิตประจำวันคือปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งรวมถึงแรงไฟฟ้าและแม่เหล็ก มันเป็นแรงที่ส่งผลต่อร่างกายสองร่างที่มีประจุไฟฟ้า

มันถูกสร้างขึ้นด้วยความเข้มมากกว่าแรงโน้มถ่วงและยังเป็นแรงที่ยอมให้มีการปรับเปลี่ยนทางเคมีและทางกายภาพของโมเลกุลและอะตอม

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท แรงระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าสองอนุภาคที่อยู่นิ่งเรียกว่าแรงไฟฟ้าสถิต ซึ่งแตกต่างจากแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นแรงที่น่าดึงดูดเสมอในแรงนี้อาจเป็นได้ทั้งที่น่ารังเกียจและน่าดึงดูด แต่เมื่อเกิดแรงระหว่างสองอนุภาคที่กำลังเคลื่อนที่อีกแรงหนึ่งเรียกว่าการทับซ้อนของแม่เหล็ก

ปฏิสัมพันธ์นิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง

เป็นปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่สุดที่มีอยู่และมีหน้าที่ในการยึดส่วนประกอบของนิวเคลียสของอะตอมเข้าด้วยกัน มันทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกันระหว่างสองนิวคลีออนนิวตรอนหรือโปรตอนและมีความเข้มข้นมากกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าแม้ว่าจะมีช่วงที่เล็กกว่าก็ตาม

แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่มีอยู่ระหว่างโปรตอนทำให้พวกมันขับไล่กัน แต่แรงดึงดูดมหาศาลที่มีอยู่ระหว่างอนุภาคนิวเคลียร์ทำให้สามารถต่อต้านแรงขับไล่นี้เพื่อรักษาเสถียรภาพของนิวเคลียส

ปฏิสัมพันธ์นิวเคลียร์ที่อ่อนแอ

เรียกว่าแรงอ่อนนี่คือชนิดของปฏิสัมพันธ์ที่ทำให้เบต้าสลายตัวของนิวตรอน ขอบเขตของมันสั้นมากจนมีความเกี่ยวข้องในระดับแกนกลางเท่านั้น เป็นพลังที่รุนแรงน้อยกว่าแรงโน้มถ่วง แต่รุนแรงกว่าแรงโน้มถ่วง แรงประเภทนี้สามารถทำให้เกิดเอฟเฟกต์ที่น่าดึงดูดและขับไล่รวมทั้งสร้างการปรับเปลี่ยนในอนุภาคที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ

- กองกำลังที่ได้รับ

นอกเหนือจากการจำแนกกองกำลังหลักแล้วแรงยังสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทที่สำคัญ ได้แก่ กองกำลังระยะทางและแรงสัมผัส ประการแรกคือเมื่อพื้นผิวของร่างกายที่เกี่ยวข้องไม่ถู

นี่คือกรณีของแรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และประการที่สองคือการสัมผัสโดยตรงระหว่างร่างกายที่มีปฏิสัมพันธ์ทางร่างกายเช่นเดียวกับเมื่อเก้าอี้ถูกผลัก

แรงสัมผัสคือแรงประเภทนี้

ความแข็งแรงปกติ

แรงปกติคือการกระทำโดยโต๊ะบนนาฬิกาทรายที่วางอยู่บนโต๊ะ

นี่คือแรงที่พื้นผิวกระทำต่อวัตถุที่รองรับ ในกรณีนี้ขนาดและทิศทางของร่างกายจะกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับร่างกายที่วางอยู่ และแรงกระทำในแนวตั้งฉากและออกจากพื้นผิวดังกล่าว

นี่คือแรงที่เราเห็นเมื่อเราวางหนังสือไว้บนโต๊ะเป็นต้น มีวัตถุอยู่บนพื้นผิวและในปฏิสัมพันธ์นี้น้ำหนักและแรงสัมผัสเป็นสิ่งเดียวที่ทำหน้าที่

บังคับใช้

เมื่อมีการเตะลูกโทษจะมีการใช้กำลังกับลูกบอล

ในกรณีนี้เป็นแรงที่วัตถุหรือมนุษย์ถ่ายโอนไปยังร่างกายอื่นไม่ว่าจะเป็นวัตถุอื่นหรือมนุษย์คนอื่น แรงที่กระทำมักกระทำโดยตรงกับร่างกายซึ่งหมายความว่าการสัมผัสโดยตรงจะเกิดขึ้นเสมอ นี่คือประเภทของแรงที่ใช้ในการเตะบอลหรือผลักกล่อง

แรงยืดหยุ่น

สปริงเป็นวัตถุที่มีพลังงานศักย์ยืดหยุ่น

นี่คือประเภทของแรงที่เกิดขึ้นเมื่อสปริงถูกบีบอัดหรือยืดออกพยายามที่จะกลับสู่สถานะเฉื่อย วัตถุประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อกลับสู่สภาวะสมดุลและวิธีเดียวที่จะบรรลุสิ่งนี้ได้คือการบังคับ

การเคลื่อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุประเภทนี้เก็บพลังงานที่เรียกว่าศักย์ และนี่คือการออกแรงที่ทำให้มันกลับสู่สภาพเดิม

แรงแม่เหล็ก

แม่เหล็กให้แรงแม่เหล็กที่ช่วยให้สามารถดึงดูดโลหะบางชนิดได้โดยไม่จำเป็นต้องสัมผัส

นี่คือแรงชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นโดยตรงจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนี้เกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ แรงแม่เหล็กขึ้นอยู่กับความเร็วของอนุภาคและมีทิศทางปกติเมื่อเทียบกับความเร็วของอนุภาคที่มีประจุซึ่งพวกมันออกแรงกระทำ

เป็นแรงชนิดหนึ่งที่เชื่อมโยงกับแม่เหล็ก แต่ยังรวมถึงกระแสไฟฟ้าด้วย มีลักษณะการสร้างแรงดึงดูดระหว่างร่างกายสองร่างขึ้นไป

ในกรณีของแม่เหล็กพวกมันจะมีปลายด้านใต้และปลายด้านเหนือและแม่เหล็กอีกอันหนึ่งดึงดูดอีกด้านหนึ่งให้เข้าหาตัวเอง ซึ่งหมายความว่าในขณะที่เหมือนเสาขับไล่กันและกันตรงกันข้ามดึงดูด แรงดึงดูดประเภทนี้ยังเกิดขึ้นกับโลหะบางชนิด

แรงเคลื่อนไฟฟ้า

หากคุณถูลูกโป่งด้วยผมของคุณมันจะได้รับคุณสมบัติในการดึงดูดร่างกาย นั่นคือเหตุผลที่ลูกแมวตัวนี้ไม่สามารถกำจัดมันได้

นี่คือประเภทของแรงที่เกิดขึ้นระหว่างประจุสองประจุขึ้นไปและความรุนแรงของสิ่งเหล่านี้จะขึ้นอยู่โดยตรงกับระยะห่างระหว่างประจุดังกล่าวรวมทั้งค่าของพวกมัน

เช่นเดียวกับในแรงแม่เหล็กที่มีขั้วเท่ากันประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกันจะขับไล่ซึ่งกันและกัน แต่ผู้ที่มีสัญญาณต่างกันจะดึงดูดซึ่งกันและกัน ในกรณีนี้กองกำลังจะรุนแรงมากขึ้นขึ้นอยู่กับว่าศพอยู่ใกล้กันแค่ไหน

แรงเสียดทานหรือแรงเสียดทาน

นี่คือประเภทของแรงที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายไถลไปบนพื้นผิวหรือพยายามทำเช่นนั้น แรงเสียดทานไม่เคยช่วยในการเคลื่อนไหวซึ่งหมายความว่าพวกมันต่อต้าน

โดยพื้นฐานแล้วเป็นพลังแฝงที่พยายามชะลอหรือขัดขวางการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่คำนึงถึงทิศทางที่ดำเนินไป

แรงเสียดทานมีสองประเภท: ไดนามิกและคงที่

แรงเสียดทานแบบไดนามิก

รองเท้าสเก็ตน้ำแข็งสร้างแรงเสียดทานแบบไดนามิก

ประการแรกคือแรงที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหวของร่างกายที่มีปฏิสัมพันธ์ทั้งสองจะสม่ำเสมอกัน นี่คือแรงที่ต่อต้านการเคลื่อนไหวของร่างกาย

แรงเสียดทานคงที่

ประการที่สองแรงคงที่คือแรงที่กำหนดแรงขั้นต่ำที่จำเป็นในการเคลื่อนไหวร่างกาย แรงนี้ควรจะเท่ากับพื้นผิวที่ร่างกายทั้งสองที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวมีการสัมผัสกัน

แรงเสียดทานมีบทบาทพื้นฐานในชีวิตประจำวัน เกี่ยวกับแรงเสียดทานสถิตเป็นแรงที่มีประโยชน์มากเนื่องจากเป็นสิ่งที่ช่วยให้มนุษย์เดินได้อย่างที่ทำและยังเป็นสิ่งที่ช่วยให้สามารถถือดินสอได้อีกด้วย

หากไม่มีแรงนี้การขนส่งด้วยล้ออย่างที่รู้กันในปัจจุบันจะไม่มีอยู่จริง แรงเสียดทานแบบไดนามิกมีความสำคัญเท่าเทียมกันเนื่องจากเป็นแรงที่ทำให้ร่างกายที่เคลื่อนไหวหยุดได้

แรงดึง

นี่คือประเภทของแรงที่เกิดขึ้นเมื่อเชือกลวดสปริงหรือสายเคเบิลผูกเข้ากับตัวแล้วดึงหรือดึงให้ตึง ปฏิสัมพันธ์นี้เกิดขึ้นขนานกับวัตถุที่ผูกและอยู่ห่างจากวัตถุนั้นในทิศทางตรงกันข้าม

ในกรณีนี้ค่าของแรงดึงจะเทียบเท่ากับความตึงของเชือกสปริงสายเคเบิล ฯลฯ ในขณะที่มีการใช้แรง

แรงลากตามหลักอากาศพลศาสตร์

แรงประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าแรงต้านอากาศเนื่องจากเป็นแรงที่กระทำต่อร่างกายในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศ แรงลากตามหลักอากาศพลศาสตร์สร้างการต่อต้านเพื่อให้ร่างกายถูกขัดขวางไม่ให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าในอากาศ

ซึ่งหมายความว่าความต้านทานที่วัตถุก่อขึ้นนั้นจะสวนทางกับความเร็วของร่างกายเสมอ ไม่ว่าในกรณีใดแรงประเภทนี้สามารถรับรู้ได้หรือรับรู้ได้ชัดเจนกว่า - เมื่อพูดถึงร่างกายขนาดใหญ่หรือเมื่อมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง นั่นคือยิ่งความเร็วและขนาดของวัตถุต่ำลงความต้านทานต่ออากาศก็จะยิ่งลดลง

วิดพื้น

นี่คือประเภทของแรงที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายจมอยู่ในน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ ในกรณีนี้ร่างกายดูเหมือนจะเบาลงมาก

เนื่องจากเมื่อจมอยู่ใต้น้ำของวัตถุสองแรงกระทำในเวลาเดียวกัน น้ำหนักของร่างกายของคุณเองที่ผลักคุณลงและอีกแรงหนึ่งที่ผลักคุณจากล่างขึ้นบน

เมื่อแรงนี้เกิดขึ้นของเหลวที่บรรจุอยู่จะเพิ่มขึ้นในระดับเนื่องจากตัวที่ลอยอยู่แทนที่ส่วนหนึ่งของน้ำ ในทางกลับกันหากต้องการทราบว่าร่างกายสามารถลอยได้หรือไม่จำเป็นต้องทราบว่าน้ำหนักเฉพาะของมันคือเท่าใด

ในการพิจารณาสิ่งนี้คุณต้องหารน้ำหนักด้วยปริมาตร ถ้าน้ำหนักมากกว่าแรงผลักตัวจะจม แต่ถ้าน้อยไปก็จะลอย

แรงผูกพัน

หากคุณต้องการกำหนดผลของแรงที่กระทำต่ออนุภาคจำเป็นต้องวิเคราะห์แรงประเภทอื่นนั่นคือแรงยึดเหนี่ยว มีการกล่าวถึงจุดที่เป็นสาระสำคัญเมื่อมีปัญหาทางกายภาพที่ จำกัด การเคลื่อนไหว

จากนั้นข้อ จำกัด ทางกายภาพเหล่านี้ที่เรียกว่า ligatures แรงประเภทนี้ไม่ก่อให้เกิดการเคลื่อนไหว แต่หน้าที่ของมันคือป้องกันการเคลื่อนไหวที่เกิดจากกองกำลังที่ใช้งานไม่ได้กับการผูกมัด

แรงโมเลกุล

กองกำลังประเภทนี้ไม่มีลักษณะพื้นฐานเหมือนกับกองกำลังพื้นฐานสี่ตัวแรกและไม่ได้มาจากพลังเหล่านี้ แต่ก็ยังคงมีความสำคัญสำหรับกลศาสตร์ควอนตัม

แรงโมเลกุลคือแรงที่กระทำระหว่างโมเลกุล นี่คืออาการของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอนของโมเลกุลหนึ่งกับอีกโมเลกุลหนึ่ง

แรงเฉื่อย

แรงที่ร่างกายรับผิดชอบในการกระทำต่ออนุภาคสามารถระบุได้ว่าเป็นแรงจริง แต่ในการคำนวณความเร่งของแรงเหล่านี้จำเป็นต้องมีองค์ประกอบอ้างอิงที่ต้องเฉื่อย

จากนั้นแรงเฉื่อยคือแรงที่กระทำต่อมวลเมื่อร่างกายบางส่วนอยู่ภายใต้ความเร่ง แรงประเภทนี้สามารถสังเกตได้ในกรอบอ้างอิงแบบเร่งเท่านั้น

แรงประเภทนี้เป็นสิ่งที่ช่วยให้นักบินอวกาศติดกับที่นั่งเมื่อจรวดบินขึ้น แรงนี้ยังมีหน้าที่ในการขว้างบุคคลไปที่กระจกหน้ารถในระหว่างการชน แรงเฉื่อยมีทิศทางเดียวกัน แต่มีทิศทางตรงกันข้ามกับความเร่งที่มวลอยู่ภายใต้

- ประเภทของกองกำลังตามพารามิเตอร์เฉพาะ

ของปริมาตร

แรงที่กระทำต่ออนุภาคทั้งหมดของร่างกายที่กำหนดเช่นแรงแม่เหล็กหรือแรงโน้มถ่วง

ของพื้นผิว

พวกมันทำหน้าที่เฉพาะบนพื้นผิวของร่างกาย แบ่งออกเป็นแบบกระจาย (น้ำหนักของคาน) และตรงต่อเวลา (เมื่อแขวนรอก)

ติดต่อ

ร่างกายที่ออกแรงเข้ามาสัมผัสโดยตรง ตัวอย่างเช่นเครื่องจักรที่ดันเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่ง

จากระยะทาง

ร่างกายที่ออกแรงบีบไม่เข้า พวกมันคือแรงดึงดูดนิวเคลียร์แม่เหล็กและไฟฟ้า

คงที่

ทิศทางและความรุนแรงของแรงเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเช่นน้ำหนักของหิมะหรือบ้าน

พลวัต

แรงที่กระทำต่อวัตถุแตกต่างกันไปอย่างรวดเร็วเช่นผลกระทบหรือแผ่นดินไหว

สมดุล

กองกำลังที่มีทิศทางตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่นเมื่อรถสองคันที่มีน้ำหนักเท่ากันและใช้ความเร็วเท่ากันชนกัน

ไม่สมดุล

ตัวอย่างเช่นเมื่อรถบรรทุกชนกับรถเล็ก แรงของรถบรรทุกมีมากขึ้นดังนั้นจึงไม่สมดุล

แก้ไขแล้ว

พวกเขาเป็นกองกำลังที่มีอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่นน้ำหนักของอาคารหรือร่างกาย

ตัวแปร

กองกำลังที่สามารถปรากฏและหายไปเหมือนสายลม

ของการกระทำ

แรงกระทำโดยวัตถุที่เคลื่อนที่หรือดัดแปลงอื่น ตัวอย่างเช่นคนที่ชนกำแพง

ปฏิกิริยา

ร่างกายที่รับแรงกระทำนั้นจะเกิดแรงปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่นกำแพงเมื่อถูกกระแทกจะออกแรงปฏิกิริยา

อ้างอิง

1. Zemansky, S. (2009). «ฟิสิกส์มหาวิทยาลัย เล่ม 1. พิมพ์ครั้งที่สิบสอง. เม็กซิโก”. กู้คืนจาก fisicanet.com.ar.
2. เมดินา, A; Ovejero, J. (2010). «กฎของนิวตันและการประยุกต์ใช้ ภาควิชาฟิสิกส์ประยุกต์. มหาวิทยาลัย Salamanca มาดริด”. กู้คืนจาก ocw.usal.es.
3. Medina, C. (2015). “ ดันแรงขึ้น”. กู้คืนจาก prezi.com.