Rieth József: Anyagvilág - Háttéranyag

E

Tartalomjegyzékhez Világképem < Kezdetben...     

A fizikában az erő olyan hatás, ami egy tömeggel rendelkező testet gyorsulásra késztet. Az eredő erő a testre ható összes erő vektoriális összege.

Az erő vektormennyiség, amit az erő hatására történő impulzusváltozás gyorsaságával definiálunk, és így van iránya. Az erő SI-egysége a newton.

Newton volt az első, aki matematikailag úgy definiálta az erőt, mint az impulzus változásának gyorsaságát: F=dp/dt. Egy részecskére ható eredő erő a részecske impulzusa időbeli változásának gyorsasága.

Az F=ma összefüggés szintén megszűnik igaznak lenni, ahogy a sebesség megközelíti a fénysebességet, összhangban a speciális relativitáselmélettel, bár az alapvető F=dp/dt összefüggés igaz marad.

Mivel az impulzus egy vektor, ezért a deriváltja, az erő is az, nagysággal és iránnyal rendelkezik. A vektorokat komponensenként adhatjuk össze, amit parallelogrammaszabálynak is hívunk. Ha két erő hat egy testre, akkor az eredő erő a két erő vektoriális összege. Ezt a szuperpozíció elvének is hívjuk. Az eredő nagysága az összetevők nagyságának összege és különbsége között változhat attól függően, hogy milyen szöget zárnak be egymással. Ha a két erő egyenlő nagyságú de ellentétes irányú, akkor az eredő nulla. Ezt a feltételt statikus egyensúlynak hívjuk, ilyenkor a test mozdulatlan marad, egyenletes sebességgel mozog.

Ahogy összeadhatók, úgy az erők fel is bonthatók összetevőkre. Ezeket a komponenseket vektoriálisan összeadva újra az eredeti erővektort kapjuk meg. A mechanika legtöbb értelmezésében az erő csak implicit módon van definiálva, azon egyenletek útján, amikben szerepelnek. Néhány fizikus, matematikus és filozófus, mint Ernst Mach, Clifforf Truesdell és Walter Noll, ezt problematikusnak találta és kereste az erő explicitebb definícióját.

Az erő helyett használhatjuk a matematikailag ekvivalens helyzeti energia és potenciálja segítségével való leírást.

Egy erőt konzervatív erőnek nevezünk, ha kifejezhető egy potenciál gradienseként (egy konzervatív erő állandó irányú, és nagyságú erőt jelent). Ilyenek például a gravitációs, az elektrosztatikus, vagy a mechanikai rugóerő. Nemkonzervatív erők például a súrlódási és légellenállási erők, de elég részletes leírás esetén ezekről is kiderül, hogy konzervatívak. A mágneses erő viszont nem konzervatív. A nemkonzervatív erőket disszipatív erőknek is nevezik.

Erőtípusok

Sok erő létezik: Coulomb-erő (az elektromos töltések között), gravitációs erő (a tömegek között), mágneses erő, súrlódási erő, centrifugális erő, rugóerő, mágneses erő, mechanikai feszültség, kémiai kötés és kényszererő, hogy csak néhányat említsünk.

Csak négy alapvető erőt ismerünk: az erős nukleáris erőt, a gyenge nukleáris erőt, az elektromágneses erőt és a gravitációs erőt. Az összes többi erő erre a négy alapvető erőre vezethető vissza.

A modern kvantummechanikai nézet szerint az első három erő (a gravitációt kivéve) esetén az anyagi részecskék (fermionok) nem hatnak közvetlenül kölcsön, hanem virtuális részecskéket (bozonokat, mint például a foton az elektromos töltések kölcsönhatásakor) cserélnek egymással. Az általános relativitáselmélet szerint a gravitáció a téridő görbületének eredménye.

Tartalomjegyzékhez Világképem < Kezdetben...     

--------------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Er%C5%91