Äußere und innere Kräfte sind die beiden Grundkategorien der Kräfte. Externe Kräfte werden weiter in Kontaktkräfte und berührungslose Kräfte unterteilt.
Wie der Name schon sagt, ist eine äußere Kraft eine Kraft, die durch eine Umgebung auf ein System einwirkt. Das System benötigt Kraft, um zu beschleunigen oder seine kinetische Energie zu ändern, die Umgebung liefert diese äußere Kraft an ein System. Lassen Sie uns die Beispiele für externe Kräfte im Detail besprechen.
Beispiele für externe Kräfte
Reibungskraft
Wenn sich zwei sich bewegende Körper relativ zueinander bewegen und die Oberflächen dieser beiden Körper in Kontakt kommen, tritt Reibung auf. Diese Reibung übt eine gewisse Kraft auf beide Körper aus und versucht, ihre Bewegung zu stoppen oder ihnen zu helfen, zu beschleunigen.
Reibung ist eine sich selbst einstellende äußere Kraft, die sich dem Bewegungsbedarf anpasst. Reibung ist eine unausgeglichene Kraft und wird hauptsächlich in zwei Arten unterteilt.
- Haftreibung ist die Reibung zwischen Oberflächen zweier Körper, wenn sich Körper nicht relativ zueinander bewegen. Haftreibung hängt hauptsächlich von der Art des Charakters und der Normalkraft ab. Bei glatter Oberfläche ist die Haftreibung minimal und die raue Haftreibung maximal.
- Gleitreibung – Es ist die Reibung zwischen zwei Körpern, wenn sie sich bewegen. Wenn die äußere Kraft den Wert der statischen Reibung überschreitet, beginnt sich der Körper zu bewegen und die Reibung zwischen Oberfläche und Körper nimmt ab; diese verringerte Reibung ist kinetisch. Die Größenordnung von Die kinetische Reibung ist geringer als die statische Reibung.
Normale Kraft
Die Normalkraft ist die Kraft, die die Blume auf den über ihr stehenden Körper ausübt. Das Größe der Normalkraft gleich dem Körpergewicht ist und die Richtung senkrecht zur Fläche steht, auf der der Körper steht. Betrachten Sie einen Block der Masse M auf einer horizontalen Fläche, die Richtung der Normalkraft steht senkrecht auf der Oberfläche, und die Größe der auf diesen Block wirkenden Kraft ist
Hier N- Normalkraft auf einen Block
M- Masse des Blocks
g – Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft der Erde
Vorspannkraft
Um Spannung in der Saite zu erzeugen, spannen wir eine Schnur, ein Seil oder ein Kabel an zwei Enden. Die Spannung spielt eine entscheidende Rolle beim Ziehen schwerer Gewichte oder beim Aufhängen des Gewichts in einer bestimmten Höhe. Spannung ist ein Kontaktkraft das durch das Seil oder Kabel überträgt und das Objekt zieht oder hält.
Wenn wir mit einem Seil oder Kabel an einem bestimmten Objekt ziehen, können wir die Richtung der ausgeübten Kraft mit einer Rolle ändern, und bei diesem System ist die Spannung auf beiden Seiten der Schnur gleich. Wird eine Masse mit zwei Seilen und in einem stabilen Zustand von einer Decke abgehängt, so kann aus diesem Grund die Spannung in der Saite nach dem Satz von Lami berechnet werden; andernfalls wird das zweite Bewegungsgesetz von Newton verwendet, um die Spannung zu berechnen.
Angewandte Kraft
Es ist eine äußere Kraft, die von einer Person oder einem anderen Körper direkt auf einen Körper ausgeübt wird. Diese Kraft ist für die Beschleunigung eines Körpers verantwortlich, und diese Kraft ist nicht konservativ. Betrachten Sie einen Holzblock der Masse M auf einer horizontalen Fläche. Ein Block benötigt eine äußere Kraft, um sich aus seiner Position zu bewegen. Wenn wir also Kraft auf einen Block ausüben, beginnt er in Richtung der Kraft zu beschleunigen.
Im täglichen Leben verwenden wir diese Kraft hauptsächlich, um Dinge aus ihrer Position zu schieben oder zu ziehen. Wir können einen mechanischen Vorteil erzielen, indem wir einfache Maschinen wie Hebel und Achsrad verwenden.
Wobei m-Masse eines Objekts
a- Beschleunigung des Objekts
Luftwiderstand
Was passiert, wenn wir eine Feder aus einer bestimmten Höhe fallen lassen? Warum fällt er langsamer als ein Stein des gleichen Gewichts? Warum kann es nicht direkt auf den Boden fallen? Die Antwort auf all diese Fragen lautet Luftwiderstand oder Luftwiderstand. Immer wenn ein Objekt aus einer bestimmten Höhe fällt oder sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, übt die Luft eine Widerstandskraft auf ein Objekt in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung aus. seine Widerstandskraft heißt Luft Widerstand
Der Luftwiderstand ist auch eine externe Kraft, also eine nicht konservative und dissipative Kraft. Auch die Wolkenkratzer wie Burj Khalifa sind mit Luftwiderstand konfrontiert. Um diesen Widerstand zu vermeiden, werden Strukturen so gebaut, dass der Luftwiderstand minimal sein sollte.
Zur Berechnung des Luftwiderstands werden folgende Formeln verwendet:
Wobei c – Kraftkonstante
V – Geschwindigkeit eines Objekts
Auftriebskraft
Haben Sie jemals darüber nachgedacht, warum wir uns im Wasser leichter fühlen als auf dem Boden? Dies geschieht, weil Wasser Druck auf die Körperoberfläche ausübt. Wenn wir tiefer ins Wasser eintauchen, beginnt der Druck zu steigen. Der Druck auf den unteren Teil des eingetauchten Körpers ist höher als auf den oberen Teil, und aufgrund dieser Druckdifferenz wird der Körper an die Wasseroberfläche gedrückt.
der Ausdruck für Auftriebskraft ist,
Wo ρ- Dichte der Flüssigkeit
g- Erdbeschleunigung
Vf-Volumen der verdrängten Flüssigkeit
FAQ
Was ist innere Kraft?
Kräfte werden aufgrund ihrer Wechselwirkung mit dem System in innere und äußere Kräfte unterteilt
Die Kraft, die intern auf das System einwirkt und eine Veränderung des Systems bewirkt oder der Veränderung des Systems durch eine äußere Kraft entgegenwirkt, wird innere Kraft genannt. interne Kräfte werden innerhalb des Systems erzeugt, und sie können keine externe Änderung in einem System wie eine Beschleunigung des Systems oder eine Änderung der kinetischen Energie des Systems bewirken.
Warum sind externe Kräfte nicht konservativ?
Der Grund für externe Kräfte, auch nicht konservative Kräfte genannt, ist wie folgt:
Externe Kräfte hängen von dem Weg ab, auf dem die Bewegung eines Systems stattfindet, also haben sie keine potentielle Energie. In ähnlicher Weise sind externe Kräfte dissipativ, was bedeutet, dass das System im Laufe der Zeit Energie verliert, sodass die Energie des Systems nicht erhalten bleibt. Daher werden sie auch nichtkonservative Kräfte genannt.
Ist die Schwerkraft eine äußere Kraft?
Das innere und äußere Kraft Dies hängt von dem System unter der Studie ab
Gravitationskraft ist die Anziehungskraft zwischen zwei Teilchen eines Systems. In der Gravitationskraft untersuchen wir die Wechselwirkung zwischen zwei oder mehr Teilchen. Außerdem bleibt die Gesamtenergie in der Gravitationskraft erhalten. Daher ist die Schwerkraft eine innere Kraft.
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Ich bin Shambhu Patil, ein Physik-Enthusiast. Ich habe einen M.Sc. gemacht. in Physik. Die Physik fasziniert mich immer und lässt mich darüber nachdenken, wie dieses Universum funktioniert. Ich interessiere mich für Kernphysik, Quantenmechanik und Thermodynamik. Ich bin sehr gut darin, Probleme zu lösen und komplexe physikalische Phänomene in einfacher Sprache zu erklären. In meinen Artikeln werden Sie jedes einzelne Konzept im Detail erläutern.