力是改变运动的相互作用。涵盖定义、类型、单位、换算、测量与应用。
什么是力？
力是使物体加速的矢量。F = m·a。SI 单位：牛顿 N。
关键概念：
平衡力仍可能引起应力/形变。
力的类型
基本相互作用
- 引力
- 电磁力
- 强相互作用
- 弱相互作用
接触力
- 支持力
- 摩擦力
- 拉力
- 空气阻力
- 外力
非接触力
- 磁力
- 静电力
- 引力
日常
- 浮力
- 弹力
- 阻力
- 推力
- 升力
力的单位
SI 单位
- 牛顿 N
- 千牛 kN
- 兆牛 MN
其他单位
- 磅力 lbf
- 千克力 kgf
- 达因 dyn
- 磅达 pdl
力的换算表
| 单位 | N | lbf | kgf |
|---|---|---|---|
| 1 N | 1 | 0.2248 | 0.102 |
| 1 lbf | 4.448 | 1 | 0.4536 |
| 1 kgf | 9.807 | 2.205 | 1 |
力的测量
弹簧秤
胡克定律。
称重传感器
应变计转电信号。
压电传感器
受力产生电荷。
应用
工程
- 结构分析
- 机械设计
- 材料测试
- 车辆安全
运动科学
- 生物力学
- 器材设计
- 表现评估
- 伤害预防
制造
- 质量控制
- 自动化
- 机器人反馈
- 包装测试
医疗
- 假肢
- 物理治疗
- 手术机器人
- 骨科植入
你知道吗？
强相互作用结合原子核；约 10³⁸ 倍引力。
日常中的力
常见示例
- 键盘 ~1–2 N
- 手持手机 ~2 N
- 骑行 ~200–300 N
- 紧急制动 ~3000 N
极端力
- 航天飞机 ~2.1 MN
- 蓝鲸咬合 ~60,000 N
- 折断股骨 ~4,000 N
- 70 kg 重量 ~686 N
提示：
使用受力分析图并做分解以精确计算。