La Forza Interna resiste all'influenza della Forza Esterna su un oggetto.
La forza interna è una forza di contatto responsabile di mantenere intatto un oggetto quando i carichi dovuti alla forza esterna agiscono su di esso. Può causare accelerazione in diverse parti senza disturbare il suo equilibrio perché agisce dall'interno dell'oggetto.
Non forza è intrinsecamente interno o esterno; tutto dipende da come si considera il sistema e le forze che agiscono su di esso. In qualsiasi sistema con una coppia azione-reazione, la forza applicata è solitamente definita forza interna. Discutiamo un elenco di esempi di forze interne di seguito per comprendere la fisica dietro di essi.
Tremore di un albero a causa del vento
Quando il vento soffia su un albero, lo fa oscillare.
Questa forza del vento è influenzata da fattori esterni e può far tremare eccessivamente l'albero nella sua posizione, sradicandolo così dal terreno. D'altra parte, la forza interna è la forza che aiuta l'albero a rimanere in posizione e gli impedisce di cadere.
Flessione di una scala a causa della pressione applicata
Il peso muscolare applicato sui bordi di una scala di misurazione può causarne l'allungamento.
Una quantità significativa di entrambi tensione e la compressione è presente nella scala di misura. La forza esterna è la forza muscolare che agisce sulla bilancia. Questa forza ha una grandezza abbastanza grande da piegare ma non frantumare la scala. Questo perché è supportato da una forza interna che ne impedisce la rottura.
Spingere un autobus
Spingere un autobus stando seduti al suo interno e dall'esterno si traduce in due situazioni diverse.
Spingere un autobus stando seduti al suo interno non causerà nulla movimento dentro. Mentre provarlo esternamente dopo essere usciti dall'autobus può farlo avanzare perché la spinta esterna da parte dei passeggeri introduce una forza verso l'esterno sull'autobus.
I passeggeri seduti all'interno dell'autobus formano un sistema cumulativo e quindi qualsiasi forza applicata durante questo tempo non provoca alcun movimento nel veicolo. Quindi questa è una forza interna che esiste all'interno di un sistema che gli impedisce di muoversi e contrasta il carico applicato da una forza esterna.
L'azione di una molla
Quando viene applicata una forza alla molla per estenderla, la molla si muove.
La forza che agisce sulla molla è esterna mentre la forza interna comprime la molla per ritrovare la sua forma originale. La forza interna è diametralmente opposta alla forza esterna, e si oppone al moto ea qualsiasi cambiamento di forma.
Spingere una sedia
Spingere una sedia stando seduti su di essa e stando a terra dà luogo a due diversi scenari che possono classificare rispettivamente le forze interne ed esterne.
Una sedia si muove nella direzione della forza applicata, quando viene spinta da una persona che si trova nelle sue vicinanze. Allo stesso tempo, non si osserva alcun movimento quando la sedia viene spinta mentre si è seduti su di essa. Entrambe le situazioni testimoniano la stessa quantità di forza applicata nella stessa direzione. L'unica distinzione è nel metodo di valutazione.
Il primo caso prevede l'applicazione di una forza esterna e quindi si vede il movimento sulla sedia. Nella seconda situazione, invece, la sedia non si muove in quanto la persona seduta su di essa è diventata un componente del sistema. Di conseguenza, la forza che agisce qui è indicata come forza interna.
Compressione di una spugna
Un altro esempio è la compressione che agisce su un corpo in spugna di forza interna.
Quando una persona strofina la mano sulla superficie di una spugna, la forma della spugna cambia. Poiché la forza della persona agisce all'interno del sistema, la forza di compressione è una forza interna. Questa forza di compressione interna si oppone al movimento che aiuta la spugna a ritrovare la sua forma precedente.
Tensione in un elastico
L'allungamento di un elastico provoca tensione in esso che è una forza interna.
Quando un elastico viene tirato o allungato, viene creata la forza di tensione. La forma originale dell'oggetto viene ripristinata quando viene sollevata la forza di trazione. Si dice che la forza è interna perché l'interazione avviene all'interno dell'oggetto o del sistema. D'altra parte, la forza esterna è la forza utilizzata per allungare la fascia e generare movimento per cambiarne la forma.
Strizzare un asciugamano
La forza di torsione della torsione viene utilizzata per strizzare un panno umido.
Il panno è attorcigliato in direzioni opposte da entrambe le estremità per spremere l'acqua fuori di esso. La torsione è una forza che si attorciglia o ruota e ha origine dall'interno dell'oggetto. Quindi è una forza interna.
La collisione tra i dischi da hockey
Consideriamo due dischi da hockey che scorrono su a superficie priva di attrito e in collisione tra loro a t=0; per mantenere il problema abbastanza semplice per la valutazione, ignoriamo la resistenza dell'aria.
Ce ne sono tre forze fondamentali lavorando sui corpi: la forza che agisce reciprocamente perpendicolarmente al ghiaccio e ai dischi da hockey, la gravità e l'attrito causato dalle collisioni tra i dischi. Il nostro sistema tiene conto dei due dischi solo perché il nostro soggetto costituisce solo il movimento tra i dischi.
Quindi la forza di attrito tra i dischi agisce come forza interna perché conservazione della quantità di moto è applicabile in questo caso. Quando il resto del La Terra è inclusa nel nostro sistema, anche la gravità e le forze normali diventano forze interne.
Cinematica dei muscoli e dei tendini nel corpo umano
Muscoli e tendini sono le strutture che producono le forze che causano il cambiamento del nostro stato cinematico.
L'attività muscolare genera forze interne che inducono i movimenti delle estremità e di altri componenti del corpo. Tuttavia, è impossibile modificare il movimento del centro di gravità del corpo umano senza la presenza di forze esterne. Solo quando il corpo umano entra in contatto con un'altra cosa può cambiare il suo moto.
La ricerca sulla forza interna può essere utilizzata per caratterizzare i movimenti di particolari componenti del corpo e la natura e le cause delle lesioni.
Terremoti ed eruzioni vulcaniche
La superficie della Terra, dove vivono gli esseri umani, è caratterizzata da un'infinita varietà di forme morfologiche.
Le strette trincee scendono lungo la superficie più bassa dell'oceano mentre le enormi pianure abissali lo ripidiscono fino alle montagne sottomarine e alle creste. Considerando che, le catene montuose alle catene vulcaniche e le aree collinari alle pianure pianeggianti si estendono sulla periferia dei continenti. La generazione di calore all'interno della Terra, che provoca forze interne o endogene in geologia.
Le forze interne sono responsabili di tutti i movimenti verticali e orizzontali della crosta terrestre e di alcune calamità estreme come terremoti ed eruzioni vulcaniche.
Domande frequenti (FAQ)
D: Da cosa sono causate le forze interne?
A: Una parte di un oggetto che opera su altre sezioni di esso provoca forze interne.
La forza interna è un insieme di forze di contatto che non disturba l'equilibrio di un oggetto. Gli elementi del vettore di forza interna si annullano e quindi non contribuiscono alla forza finale applicata alla cosa.
I.: Le forze interne sono sempre equilibrate?
A: Le forze interne sono comunemente chiamate forze conservative perché non modificano l'energia meccanica complessiva di un oggetto; quindi sono sempre bilanciati nel caso di corpi rigidi indeformabili.
D: Quali sono i quattro tipi fondamentali di forza interna?
R: I quattro tipi fondamentali di forza interna sono:
- Compressione: il materiale viene schiacciato sotto questa forza della natura "a spinta".
- Tensione: il materiale si flette sotto questa forza di 'attrazione' della natura.
- Torsione: il materiale subisce una forza di torsione, cioè una forza di rotazione.
- Piegatura: il materiale perde la sua rettilineità e si piega.
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