力的种类

力是推或拉。

4种基本力

宇宙只有四种基本力。

这两种在原子尺度出现:
强力
  • 强力(也称为强相互作用):非常强大但作用距离甚短(10-15米,即是 0.000000000000001米)。
    维持原子核结合的稳定。
弱力
  • 弱力(也称为弱相互作用):弱小且作用距离极短(10-17米)。
    导致放射性衰变和中微子相互作用。
这两种是常见的:
电磁力
  • 电磁力:电与磁。
    无限作用距离。可以是吸力或斥力。
    维持原子和分子的结合以及分离原子(和分子)。
引力
  • 引力:所有物质与能量的吸力。
    无限作用距离。
    非常弱小,但必然是吸力。作用通常在大尺度范围累积起来就很明显,是组成宇宙结构的基础力。

我们来具体学习电磁力与引力。

 

力推拉摔跤运动员

电磁力

接触力、摩擦力以及空气阻力都是源自电磁力的!

一个表面的电子排斥另一个表面的电子,从而产生接触力

表面原子排斥

摩擦力是抵制表面接触的物体相对滑动的力

表面摩擦
两个粗糙表面相对滑动。

没有摩擦力我们什么地方都不能去!

摩擦使人滑倒
有多些摩擦力就好了!

但摩擦力也会导致机器的损耗,所以它不一定是有用的。

空气阻力是一种摩擦力。速度越快,阻力越大。

电磁力也包括磁力,它可以隔开一段距离发力:同性电荷相斥,异性电荷相吸。

引力

引力苹果 9.8 m/s^2

引力是有质量或能量的物体之间的相互吸力。

例如,引力可以使苹果掉落地上:

引力苹果力

 

想象你在地心引力中拿着苹果:苹果施加在你的手的力叫重量.。

词汇

我们有独特的词汇来描述力:

石头手指力

反作用力:当施加一个力时,与其对应产生的抗力。

 

推压这块石头相应产生反作用力。

作用力产生反作用力。

 

汽车的重量相应产生了反作用力。

力可以是

推球

拉球

物体可以是被拉紧受压缩的:

球拉紧
拉紧

球压缩
压缩

拉紧或压缩是很重要的!例如,混凝土在压缩状态是非常坚强的,但拉紧时就很容易破裂。因此,人们需要在混凝土里放入钢筋来增加它在拉紧时的强度。

旋转力(力乘以距离)叫扭力(也称力矩):

球旋转
力矩或扭力

被扭转的物体是处于扭绞状态

杆扭绞
扭绞状态(扭转)