Back to the topics list

lakas

Kapag tayo ay nagtulak, humila, sumipa, nagbubuhat, naghagis, pumitik, tumama, pumili, pumipisil, pinindot, palpak, buksan, at isinara ang isang bagay, sinasabi nating may puwersang inilalapat sa bagay. Ang mga pagkilos na ito ay walang iba kundi ang paggamit ng puwersa. Anuman ang maaaring paraan ng paggamit ng puwersa, ang mga ito ay nasa dalawang uri lamang -

• Itulak
• Hilahin

Ang isang panlabas na ahente na gumagawa ng paggalaw sa isang katawan o nagbabago sa umiiral na estado ng paggalaw sa isang katawan ay tinatawag na puwersa.

Mga halimbawa ng push

• Tinutulak namin ang pinto para isara o buksan ito
• Nagtutulak kami ng troli sa isang tindahan
• Tinutulak namin ang isang kahon sa buong silid

Mga halimbawa ng paghila

• Nagbubuhat kami ng isang balde ng tubig
• Hinila namin ang pinto ng refrigerator para buksan ito
• Humila kami ng upuan para maupo

Gumagamit tayo ng puwersa sa paglalakad, pagbubuhat ng anumang bagay, pagtatapon ng kahit ano, paglipat ng bagay mula sa kinalalagyan nito, atbp. Sa madaling sabi, ang puwersa ay nariyan sa bawat aktibidad na ating ginagawa. Sa pamamagitan ng paglalapat ng puwersa ay kadalasang dinadala namin ang anumang bagay na gumagalaw o nasa posisyong pahinga ngunit hindi palaging. Halimbawa, kung maglalapat tayo ng puwersa sa isang pader hindi ito gumagalaw.

Ang punto sa katawan kung saan kumikilos ang puwersa ay tinatawag na punto ng paggamit ng puwersa.

Ang isang linya na iginuhit sa pamamagitan ng punto ng paggamit ng puwersa sa direksyon ng puwersa ay tinatawag na linya ng pagkilos ng isang puwersa.

Mga epekto ng puwersa

Maraming epekto ang puwersa sa mga bagay na inilalapat nito. Ang puwersa ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng iba't ibang mga epekto na maaaring gawin nito sa bagay na inilalapat nito.

1. Ang puwersa ay nagdudulot ng paggalaw - Maaaring dalhin ng puwersa ang isang nakatigil na bagay sa paggalaw kung walang ibang puwersa na pumipigil sa paggalaw. Nangangahulugan ito na kapag ang isang sapat na dami ng puwersa ay inilapat sa isang bagay na hindi gumagalaw, ang bagay ay magsisimulang gumalaw sa direksyon ng puwersa. Ang pagbabago sa posisyon ng isang bagay ay tinatawag na paggalaw. Halimbawa, kapag itinulak natin ang anumang laruang kotse, ito ay gumagalaw, o ang isang kahon na nakahiga sa sahig ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng pagtulak dito sa pamamagitan ng paglalapat ng puwersa dito. Kaya, kapag inilapat ang puwersa, ang isang nakatigil na bagay ay gumagalaw o binabago ng puwersa ang posisyon ng isang nakatigil na bagay.
2. Binabago ng puwersa ang bilis - Ang bilis ng gumagalaw na katawan ay maaaring mabago sa pamamagitan ng paglalapat ng puwersa dito - sa pamamagitan ng paglalagay ng puwersa sa accelerator ang bilis ng gumagalaw na sasakyan ay maaaring tumaas at sa pamamagitan ng paglalagay ng preno ang bilis ay maaaring bawasan o sa huli ay ihinto ang gumagalaw na sasakyan. Kapag naglapat tayo ng puwersa sa parehong direksyon tulad ng paggalaw, tumataas ang bilis. Kapag naglapat tayo ng puwersa sa kabaligtaran na direksyon gaya ng paggalaw, bumababa ang bilis.
3. Force stop motion - Nangangahulugan ito na kapag nag-apply tayo ng puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw, maaari itong maglagay ng isang gumagalaw na bagay sa isang estado ng pahinga. Halimbawa, ang isang kotse na gumagalaw ay maaaring ihinto sa pamamagitan ng paglalagay ng preno dito. Kapag sinubukan naming hawakan ang bola na ibinato sa amin nang may lakas na mas malaki kaysa sa puwersa kung saan ito dumarating, ito ay tumitigil.
4. Binabago ng puwersa ang direksyon - Kapag ang puwersa ay inilapat sa isang anggulo sa isang gumagalaw na bagay, binabago nito ang direksyon ng gumagalaw na bagay. Halimbawa, sa isang laro ng tennis, kapag ang isang manlalaro ay natamaan ang bola pabalik sa player sa kabilang panig, ang puwersa na inilapat sa bola ay nagbabago ng direksyon nito. Ang isang gumagalaw na kotse ay nagbabago ng direksyon nito kapag inilapat ang puwersa sa manibela nito upang maiikot ito. Sa isang laro ng football, binabago ng mga manlalaro ang direksyon ng paggalaw ng football sa pamamagitan ng paghampas ng bola gamit ang kanilang mga paa sa isang anggulo.
5. Pinapalitan ng puwersa ang hugis – Kapag inilapat ang puwersa sa isang bagay, nagbabago ang hugis at sukat nito. Halimbawa, kapag pinindot ang isang napalaki na lobo, binabago ng puwersang inilapat ang hugis nito. Kapag ang isang solidong bloke ng bato ay namartilyo, ang puwersang inilapat ng martilyo ay nagbabago ng hugis nito upang makagawa ng isang estatwa. Kapag pinipiga natin ang isang plastik na bote ng tubig, ang puwersang inilapat ay nagbabago sa hugis at sukat nito.

Mga Katangian ng Puwersa

• Ang puwersa ay dahil sa isang pakikipag-ugnayan ng hindi bababa sa dalawang bagay
• Maaari nitong baguhin ang estado ng paggalaw ng isang bagay
• Maaari nitong baguhin ang hugis ng isang bagay
• Ang mga puwersang inilapat sa isang bagay sa parehong direksyon ay nagdaragdag sa isa't isa at ang resulta ay ang parehong direksyon
• Kapag ang mga puwersa ay inilapat sa isang bagay sa kabaligtaran ng direksyon kung gayon ang kanilang resulta o netong puwersa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga magkasalungat na puwersa at ang nagreresultang direksyon nito ay kapareho ng sa mas malaking puwersa.
• Kung ang dalawang puwersa na kumikilos sa isang bagay ay pantay sa magnitude ngunit magkasalungat sa direksyon, kung gayon ang netong puwersa na kumikilos sa katawan ay zero.
• Ito ay isang dami ng vector kaya dapat itong tukuyin sa pamamagitan ng pagbibigay ng magnitude at direksyon nito.
• Kung ang magnitude o ang direksyon o pareho ay nagbabago, ang epekto ng puwersa ay nagbabago din.
  

Mga uri ng pwersa:

• Balanseng laban sa hindi balanseng pwersa
• Ang mga puwersang kumikilos sa isang bagay ay maaaring balanse o hindi balanse.
• Balanseng pwersa
  

Ang mga balanseng pwersa ay ang mga kung saan ang resulta ng inilapat na puwersa ay katumbas ng zero. Hindi sila nagdudulot ng anumang pagbabago sa estado ng bagay kung saan ito inilapat ie ang bagay kung saan inilalapat ang puwersa ang estado ay hindi nagbabago mula sa paggalaw patungo sa pahinga o kabaliktaran, gayunpaman, ang balanseng pwersa ay maaaring magbago sa hugis at sukat ng isang bagay. Ang mga balanseng pwersa ay pantay sa magnitude ngunit magkasalungat sa direksyon. Ang mga balanseng pwersa ay itinuturing na nasa isang estado ng ekwilibriyo.

Halimbawa, sa arm wrestling kung saan walang nagwagi, ang puwersa na ginagawa ng bawat tao ay pantay, ngunit sila ay nagtutulak sa kabilang direksyon. Ang resultang puwersa (net force) ay zero. O, sa isang tug of war, kung walang paggalaw sa lubid, ang dalawang koponan ay pantay ngunit magkasalungat na puwersa na balanse. Muli, ang nagresultang puwersa (net force) ay zero.

Kapag ang mga puwersa ay balanse, walang pagbabago sa direksyon.

• Ang pinagsamang pwersa na balanse ay palaging katumbas ng zero.
• Hindi mababago ng balanseng pwersa ang paggalaw o direksyon ng isang bagay.
• Ang isang balanseng puwersa ay nagpapanatili sa isang bagay na gumagalaw sa isang pare-parehong bilis

Ang isang libro sa mesa ay isang halimbawa ng isang balanseng puwersa. Ang puwersa ng bigat ng libro ay sinasalungat ng normal na puwersa (support force) ng talahanayan. Ang dalawang pwersa ay ganap na pantay at magkasalungat.

Ang isang halimbawa ng balanseng puwersa na nagpapanatili sa isang bagay na gumagalaw sa isang pare-parehong bilis ay ang cruise control sa isang kotse na nagtatangkang pantayan ang mga puwersa ng friction sa isang forward force. Sa sandaling makuha ang pare-parehong bilis, ang dalawang hanay ng mga puwersa ay ganap na pantay at magkasalungat.

Hindi balanseng pwersa

Hindi tulad ng mga balanseng pwersa, ang mga hindi balanseng pwersa ay ang mga kung saan ang resultang inilapat na puwersa ay mas malaki kaysa sa zero. Ang mga puwersang kumikilos sa bagay ay hindi pantay at palagi silang nagiging sanhi ng paggalaw ng isang bagay upang baguhin ang bilis at/o direksyon kung saan ito gumagalaw.

Kapag ang dalawang hindi balanseng pwersa ay ginawa sa magkasalungat na direksyon, ang kanilang pinagsamang puwersa ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pwersa. Ang magnitude at direksyon ng net force ay nakakaapekto sa resultang paggalaw. Ang pinagsamang puwersa na ito ay ibinibigay sa direksyon ng mas malaking puwersa. Halimbawa, kung sa isang tug of war, ang isang koponan ay humihila nang mas malakas kaysa sa isa, ang resultang aksyon (net force) ay ang lubid ay magbabago sa paggalaw nito sa direksyon ng puwersa na may mas malaking lakas/magnitude.

Kapag ang mga hindi balanseng pwersa ay ginawa sa parehong direksyon, ang nagresultang puwersa (net force) ay ang kabuuan ng mga puwersa sa direksyon na inilalapat ng mga puwersa. Halimbawa, kung ang dalawang tao ay humila sa isang bagay sa parehong oras sa parehong direksyon, ang inilapat na puwersa sa bagay ay magiging resulta ng kanilang pinagsamang puwersa.

Kapag ang mga puwersa ay kumilos sa parehong direksyon, ang kanilang mga puwersa ay idinagdag. Kapag ang mga puwersa ay kumilos sa magkasalungat na direksyon, ang kanilang mga puwersa ay ibinabawas sa bawat isa.

Ang hindi balanseng pwersa ay nagiging sanhi din ng isang bagay na hindi gumagalaw upang baguhin ang paggalaw nito

Kung walang net force na kumikilos sa bagay, hindi nagbabago ang paggalaw. Kung mayroong isang netong puwersa na kumikilos sa isang bagay, ang bilis ng bagay ay magbabago sa direksyon ng netong puwersa.

Makipag-ugnayan laban sa mga puwersang hindi nakikipag-ugnayan

Depende sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng isang puwersa at isang bagay, ang mga puwersa ay inuri bilang contact at non-contact na pwersa.

Mga puwersa ng pakikipag-ugnay: Ang puwersa na maaaring ilapat lamang kapag ito ay nakikipag-ugnayan sa isang bagay ay tinatawag na puwersa ng pakikipag-ugnay. Ang lahat ng mga mekanikal na puwersa ay mga puwersa ng pakikipag-ugnay hal. muscular force, at frictional force.

Mga uri ng puwersa ng pakikipag-ugnay:

• Inilapat na puwersa - Ang puwersa dahil sa pagkilos ng mga kalamnan ay tinatawag na inilapat na puwersa. Tinatawag din itong muscular force. Gumagamit tayo ng muscular force sa pangunahing araw-araw na gawain ng ating buhay tulad ng paghinga, pagtunaw, pag-angat ng balde, paghila o pagtulak ng ilang bagay.
• Normal na puwersa - Ito ay isang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ibabaw. Palagi itong kumikilos nang patayo sa mga ibabaw at sa labas ng ibabaw.
• Frictional force - Kapag ang dalawang bagay ay dumulas sa isa't isa, sila ay nagkukuskos at nagtutulak sa isa't isa. Ang puwersa ng pagtulak na ito ay tinatawag na frictional force. Halimbawa, ang pagsindi ng matchstick o paghinto ng gumagalaw na bola ay napapailalim sa frictional force.
• Tension force - Isang inilapat na puwersa kung saan ang puwersa ay inilapat sa pamamagitan ng isang string, cable, lubid, atbp. Ang puwersa ng pag-igting ay maaari lamang hilahin, hindi ito maaaring itulak. Karaniwan naming ipinapalagay na ang pag-igting sa isang cable ay pareho saanman sa cable.
• Air resistance force - Ito ay isang espesyal na uri ng frictional force na kumikilos sa mga bagay habang sila ay naglalakbay sa hangin. Ang puwersa ng paglaban ng hangin ay madalas na sinusunod upang salungatin ang paggalaw ng isang bagay. Ang puwersa ay kadalasang napapabayaan dahil sa hindi gaanong magnitude nito. Ito ay pinaka-kapansin-pansin para sa mga bagay na naglalakbay sa mataas na bilis (hal. isang skydiver o isang pababang skier).
• Spring force - Force exerted sa pamamagitan ng isang compressed o stretched spring ay 'spring force'. Ang puwersang nalikha ay maaaring isang push o pull depende sa kung paano nakakabit ang spring.

Non-contact forces: Ang puwersa na maaaring ilapat nang walang anumang contact sa dalawang katawan ay tinatawag na non-contact force hal. magnetic force, electrostatic force, gravitational force.

Mga uri ng mga puwersang hindi nakikipag-ugnayan

• Ang gravitational force ay isang puwersa na sumusubok na hilahin ang dalawang bagay patungo sa isa't isa. Ang anumang bagay na may masa ay mayroon ding gravitational pull. Kung mas malaki ang isang bagay, mas malakas ang gravitational pull nito. Ang gravity ng Earth ang nagpapanatili sa iyo sa lupa at kung ano ang nagiging sanhi ng pagbagsak ng mga bagay. Ang mga patak ng tubig na bumabagsak mula sa langit ay isang halimbawa ng gravitational force. Ang mansanas na nahuhulog mula sa puno ay ang pinakamahusay at pinakasikat na halimbawa ng puwersang hindi nakikipag-ugnayan.
• Ang magnetic force ay ang puwersa na ipinapatupad ng isang magnet sa mga magnetic na bagay. Umiiral sila nang walang anumang pakikipag-ugnay sa pagitan ng dalawang bagay. Halimbawa, ang mga bakal na pin ay naaakit kapag nasa paligid ng isang magnet nang walang anumang pisikal na kontak.
• Ang puwersang electrostatic ay ang puwersa na ginagawa ng lahat ng mga katawan na may kuryente sa iba pang mga katawan na sinisingil. Maaari itong maging parehong kaakit-akit at kasuklam-suklam sa kalikasan batay sa singil ng katawan. Halimbawa, ang pagsingil ng buhok at pagkahumaling ng mga piraso ng papel patungo dito.
• Ang puwersang nuklear ay ang puwersa na humahawak sa mga atomo at kanilang mga particle na magkasama.

Force field

• Rehiyon o espasyo kung saan ang mga puwersang hindi nakikipag-ugnay tulad ng magnetic force, gravitational force, at electrostatic force ay tinatawag na force field.
• Ang rehiyon na nakapalibot sa isang magnet, kung saan ang isang magnetic substance ay nakakaranas ng puwersa ay tinatawag na magnetic field.
• Ang rehiyon na nakapalibot sa isang electric charge, kung saan ang isang electric substance ay nakakaranas ng puwersa ay tinatawag na electric field.
• Kaya ang force field ay isang globo ng impluwensya ng mga di-contact na pwersa.

Force = Mass × Acceleration

Acceleration - Ang pagbabago sa bilis ng isang bagay ay tinatawag na acceleration. Kapag ang isang bagay ay nakakuha ng bilis, ang acceleration nito ay positibo; kapag nawala ang bilis, negatibo ang acceleration.

Mass - Ang bawat bagay ay binubuo ng materya. Kung mas maraming bagay ang isang bagay, mas malaki ito, at mas maraming masa nito.

Ayon sa ikalawang batas ng paggalaw ni Newton, Itulak ang isang bagay ng isang tiyak na masa, at ito ay bumibilis batay sa dami ng puwersa at masa. Ang isang maliit na puwersa na may malaking masa ay nagreresulta sa isang mabagal na acceleration at isang malaking puwersa na may isang maliit na mass ay nagbibigay ng isang mabilis na acceleration. Nangangahulugan ito na ang puwersa ng zero sa anumang masa ay nagbibigay ng zero acceleration. Kung ang bagay ay nakatayo pa rin, ito ay nananatiling tahimik; kung ito ay gumagalaw, ito ay patuloy na gumagalaw sa parehong bilis at direksyon.