القوة تفاعل يغيّر الحركة. تعريف وأنواع ووحدات وتحويل وقياس وتطبيقات.
ما هي القوة؟
متجه يسبب تسارعًا. القانون الثاني: F = m·a. وحدة SI: نيوتن (N).
مفهوم أساسي:
القوى المتوازنة قد تسبّب إجهادًا/تشوّهًا.
أنواع القوى
أساسية
- جاذبية
- كهرومغناطيسية
- نووية قوية
- نووية ضعيفة
تماس
- عمودية
- احتكاك
- شدّ
- مقاومة الهواء
- مطبَّقة
عن بُعد
- مغناطيسية
- كهربائية ساكنة
- جاذبية
يومية
- طفو
- نابض
- سحب/جر
- دفع
- رفع
وحدات القوة
وحدات SI
- نيوتن (N)
- كيلو نيوتن (kN)
- ميجا نيوتن (MN)
أخرى
- رطل‑قوة (lbf)
- كجم‑قوة (kgf)
- داين
- باوندال
جدول التحويل
| الوحدة | N | lbf | kgf |
|---|---|---|---|
| 1 N | 1 | 0.2248 | 0.102 |
| 1 lbf | 4.448 | 1 | 0.4536 |
| 1 kgf | 9.807 | 2.205 | 1 |
قياس القوة
ميزان نابضي
قانون هوك.
خلايا حمل
مجسات انفعال.
حساسات بيزو
شحنة مقابل القوة.
التطبيقات
هندسة
- تحليل إنشائي
- تصميم ميكانيكي
- اختبار مواد
- سلامة مركبات
علوم الرياضة
- ميكانيكا حيوية
- تصميم معدات
- قياس الأداء
- الوقاية من الإصابات
تصنيع
- جودة
- أتمتة
- تغذية راجعة روبوتية
- اختبار تغليف
طبي
- أطراف صناعية
- علاج طبيعي
- روبوتات جراحية
- زرعات
هل تعلم؟
القوة النووية القوية تربط النوى؛ ~10³⁸× الجاذبية.
القوة في الحياة اليومية
أمثلة شائعة
- لوحة مفاتيح ~1–2 N
- هاتف ~2 N
- دواسة ~200–300 N
- فرملة ~3000 N
قوى قصوى
- محرك مكوك ~2.1 MN
- عضة حوت ~60,000 N
- كسر فخذ ~4,000 N
- وزن 70 كجم ~686 N
نصيحة:
استخدم مخططات الجسم الحر وقم بتفكيك المركبات.