Redigerer
Kraft
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
=== Ikke-grunnleggende krefter === ;Normalkraften [[Fil:Incline.svg|mini|''F<sub>N</sub>'' representerer [[normalkraft]]en som utøves på et legeme og virker i normalt på det.]] Når en bok ligger på et bord virker tyngdekraften på boken, altså ned mot jordens senter. [[Normalkraft]]en er den som virker fra bordet mot boken, den er like stor og i motsatt retning av tyngdekraften som boken utsettes for. Om en plate har helning virker normalkraften fremdeles rett opp mot legemet, slik som figuren til høyre viser. Normalkraften er også den kraften som virker når en ytre kraft skyver på et fast legeme. Et eksempel på normalkraften i aksjon er støtkraften på en gjenstand som krasjer i et ubevegelig underlag.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner /> Normalkraften er en konsekvens av de grunnleggende kreftene. Idealisert modeller anvendes for å gi fysisk innsikt, slik som den enkle figuren til høyre. Normalkraften virker på grunn av frastøtende krefter fra interaksjonen mellom atomer i nær kontakt. Når deres elektronskyer overlapper hverandre vil paulifrastøting (på grunn av [[fermion]]isk natur til [[elektron]]er) følge som resultat av den kraften som virker i rett vinkel på overflaten i grensesnittet mellom to objekter.<ref name=Cutnell/>{{rp|93}} ;Friksjon {{Hoved|Friksjon}} Friksjon er en overflatekraft som motsetter seg relative bevegelser. Friksjonskraften er direkte relatert til normalkraften som virker for å holde to faste legemer adskilt ved kontaktpunktet. Det er to brede klassifiseringer av friksjonskrefter, nemlig statisk- og kinetisk (eller dynamisk, eller glidende) friksjon. Den statiske friksjonskraften (<math>\mathbf{F}_{\mathrm{sf}}</math>) vil nøyaktig motvirke de krefter som brukes på et legeme parallelt med en overflatekontakt opp til grensen som er angitt av koeffisienten for glide friksjon (<math>\mu_{\mathrm{sf}}</math>) multiplisert med normalkraften (<math>\mathbf{F}_N</math>). Med andre ord vil størrelsen av den kinetiske friksjonskraften tilfredsstille ulikheten: :<math>0 \le \mathbf{F}_{\mathrm{sf}} \le \mu_{\mathrm{sf}} \mathbf{F}_\mathrm{N}.</math> For forskjellige materialer som er i kontakt må forskjellige koeffisienter (<math>\mu_{\mathrm{sf}}</math>) benyttes, disse finnes i egne tekniske tabeller. Den kinetiske friksjonskraften (<math>\mathbf{F}_{\mathrm{kf}}</math>) er uavhengig av både de krefter som virker og legemets bevegelse. Således vil størrelsen av den kinetiske friksjonskraften være: :<math>\mathbf{F}_{\mathrm{kf}} = \mu_{\mathrm{kf}} \mathbf{F}_\mathrm{N},</math> der <math>\mu_{\mathrm{kf}}</math> er koeffisienten for kinetisk friksjon. For de fleste overflategrenseflater, er koeffisienten til rullefriksjon mindre enn koeffisienten for kinetisk friksjon. ;Strekk [[Fil:Tug Of War Tension.png|mini|Under en dragkamp virker det krefter på et tau som kalles strekkrefter. I den høyre delen av illustrasjonen er det vist et segment av tauet der aksjon-reaksjonspar av strekkreftene '''T''' er markert. Disse kreftene virker alltid aksialt. Hvert segment av tauet trekkes fra hverandre ved de to nabosegmentene, hvilket gir [[Spenning (mekanikk)|spenninger]] i materialet.]] [[Mekanisk strekk]] er den trekkraften <math>\mathbf{T}</math> som overføres aksialt ved hjelp av en streng, kabel, kjetting, eller lignende endimensjonal sammenhengende objekt, eller ved hver ende av en stang, fagverksbjelkeelement, eller tilsvarende tre-dimensjonale objekt. Strekk kan også beskrives som aksjon-reaksjonspar av krefter som virker i hver ende av slike sammenhengende elementer. Det motsatte av strekk er komprimering. Bildet til høyre viser en dragkamp, og en del av tauet som er illustrert som et element viser aksjon-reaksjonspar kreftene som virker på det. Strekket vil endres langs lengden av et tauet, etter som det blir stadig færre som drar i tauet desto lengre ut mot tapene en kommer. Et relatert begrep er [[Spenning (mekanikk)|mekanisk spenning]] som blir definert som kraft per [[areal]]enhet. Generelt blir formelen for spenning uttrykt ved: :<math>\ {\sigma} = \frac{F}{A} \,</math> Hvor <math>\ {\sigma}</math> er spenning, ofte kalt normalspenning, <math>\ F</math> er kraften som virker normalt på flaten med areal <math>\ A</math>. Dette begrepet brukes også i [[kontinuumsmekanikk]], der en fullstendig beskrivelse skjer med en [[Spenning (mekanikk)|spennings]]-[[tensor]]. Denne formalismen inkluderer trykkbegrepet knyttet til kreftene som virker normalt på tverrsnittsareal (matrisediagonaler til tensoren) samt [[Skjærspenning|skjærkraft]]begrepet knyttet til kreftene som virker parallelt til tverrsnittsarealet. Spenningstensoren står for krefter som forårsaker [[deformasjon]]er inkluderer strekkspenning og kompresjoner.<ref name=uniphysics_ch2>''University Physics'', Sears, Young & Zemansky, pp.18–38</ref><ref name=Kleppner>{{harvnb|Kleppner|Kolenkow|2010}}</ref>{{rp|133–134}}<ref name=FeynmanVol2>{{harvnb|Feynman volume 2}}</ref>{{rp|38-1–38-11}} ;Elastisk kraft [[Fil:Mass-spring-system.png|upright|mini|'''F<sub>k</sub>''' er kraften som reagerer på belastningen fra loddet i fjæren.]] En elastisk kraft virker til å returnere en [[Fjær (teknikk)|fjær]] til sin opprinnelige lengde. En ideell fjær vil være masseløst, friksjonsfri, uknuselig, og uendelig elastisk. Slike fjærer utøver krefter som presser når de sammenpresses, eller drar når de utvides, dette skjer i forhold til graden av forskyvning av fjæren fra sin likevektsposisjon.<ref>{{cite web |last=Nave |first=Carl Rod |title=Elasticity |work=HyperPhysics |publisher=University of Guelph |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/permot2.html |accessdate=2013-10-28}}</ref> Denne lineær sammenhengen ble beskrevet av [[Robert Hooke]] i 1676, som [[Hookes lov]] er oppkalt etter. Hvis <math>\Delta x</math> er forskyvningen så er kraften som utøves av en enkelt fjær er lik: :<math>\mathbf{F_k}=-k \Delta \mathbf{x}</math> hvor <math>k</math> er fjærkonstanten som er gitt av selve fjæren. Minustegnet står for tendensen kraften <math>\mathbf {F}_k </math> har til å virke i opposisjon til den påførte belastningen.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner /> Se illustrasjon der påført belastning er mg, altså tyngden til loddet. ;Kontinuumsmekanikk [[Fil:Stokes sphere.svg|upright|mini|Når dragkraften (<math>F_d</math>) forbundet med luftmotstanden blir lik i størrelse med tyngdekraften på et fallende legeme (<math>F_g</math>), har objektet en tilstand kalt dynamisk likevekt ved [[terminalfart]].]] Newtons lover og mekanikk generelt ble først utviklet for å beskrive hvordan krefter påvirker idealiserte [[punktpartikkel|punktpartikler]] heller enn for tredimensjonale objekter. Imidlertid vil materie ha en utvidet struktur i den virkelige verden, og krefter som virker på en del av et legeme kan påvirke andre deler av det. For situasjoner hvor gitterstrukturer som holder sammen atomene i et materiale som er i stand til å flyte, komprimeres, ekspandere, eller på annen måte endre form, er det utviklet teorier innenfor [[kontinuumsmekanikk]] som beskrive hvordan krefter påvirker materialet. For eksempel i utvidede [[Fluidmekanikk|væsker]] vil forskjeller i [[trykk]] resulere i krefter som er rettet langs trykk [[gradient]]er som følger: :<math>\frac{\mathbf{F}}{V} = - \mathbf{\nabla} P</math> der <math>V</math> er volumet til legemet i væsken, <math>\mathbf{\nabla}</math> er [[Nabla-operator]]en og <math>P</math> er en [[Skalarfelt|skalar funksjon]] som beskriver trykket på alle steder i rommet. Trykkgradienter og differensialer resultere i [[oppdrift]]skraften for legemer som senkes ned i væsker i et gravitasjonsfelt, vind i [[atmosfære]]n, og [[løft]] knyttet til [[aerodynamikk]] og [[fly]].<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner /> Et spesifikt eksempel på en slik kraft som er knyttet til det [[Dynamisk trykk|dynamiske trykket]] er væskemotstand, som er en kraft som virker på et legeme som beveger seg gjennom et fluid på grunn av [[viskositet]]en. Denne strømningsmotstand er en kraft som er tilnærmet proporsjonal med hastigheten, men motsatt i retning: :<math>\mathbf{F}_\mathrm{d} = - b \mathbf{v} \,</math> hvor <math>b</math> er en konstant som er avhengig av egenskapene til fluidet og dimensjonene av den gjenstand (vanligvis dets [[tverrsnitt]]sareal), og <Math>\mathbf{v} </math> som er hastigheten til legemet.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner /> Se illustrasjon. ;Trykk Når en kraft påføres på en overflate er trykket som oppstår <math> p </math>, gitt av størrelsen av vektoren som representerer denne kraften <math> \mathbf{F} _ {\perp} </math> vinkelrett på overflaten dividert på arealvektoren <math> \mathbf{A}</math>: :<math>p = \frac {| \mathbf {F}_{\perp} |}{\mathbf{A}}</math> Legg merke til at trykk er en skalar enhet. Trykket er en såkalt ''[[intensive egenskap|intensiv]] [[tilstandsstørrele]]'' som brukes til å beskrive [[Termodynamisk system|termodynamiske systemer]]. Andre slike tilstandsstørrelser er [[temperatur]] og [[entalpi]]. ;Fiktive krefter Det er krefter som er avhengig av referansesystem, noe som betyr at de oppleves på grunn av innføringen av et ikke-newtonsk [[referansesystem]] (det vil si referanseramme uten treghet). Slike krefter inkludere [[sentrifugalkraft]]en og [[corioliskraft]]en.<ref>{{cite web |last=Mallette |first=Vincent |title=Inwit Publishing, Inc. and Inwit, LLC – Writings, Links and Software Distributions – The Coriolis Force |work=Publications in Science and Mathematics, Computing and the Humanities |publisher=Inwit Publishing, Inc. |date=1982–2008 |url=http://www.algorithm.com/inwit/writings/coriolisforce.html |accessdate=2008-01-04}}</ref> Disse kreftene blir betraktet som fiktiv fordi de ikke finnes i referanserammer som ikke akselererer.<ref name=FeynmanVol1 /><ref name=Kleppner /> Fordi disse kreftene ikke er ekte er de også referert til som «pseudo krefter».<ref name=FeynmanVol1 />{{rp|12-11}} I generelle relativitet er [[gravitasjon]] en fiktiv kraft som oppstår i situasjoner der romtid avviker fra flategeometri. Som en forlengelse, [[Kaluza–Klein-teori]]en og [[strengteori]] tilskrives elektromagnetisme og andre [[Fundamentalkraft|fundamentale krefter]], henholdsvis til krumningen av ulikt skalert dimensjoner, noe som til slutt ville innebære at alle krefter er fiktive.
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Denne siden er medlem av 5 skjulte kategorier:
Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha
Kategori:CS1-vedlikehold: Uheldig URL
Kategori:Commons-kategori er ikke angivet på Wikidata
Kategori:Sider med kildemaler som inneholder rene URLer
Kategori:Sider med kildemaler som mangler tittel
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon