5.2: Kuvvet Türleri

Çoğu durumda, kuvvetler iki kategoriye ayrılabilir: temas kuvvetleri ve alan kuvvetleri. Temas kuvvetleri, nesneler arasında doğrudan fiziksel temas sonucu ortaya çıkar. Alan kuvvetleri ise nesneler arasında fiziksel temas olmadan etki yapar. Bunlar, dikkate alınan cismin çevresindeki bir "alanın" varlığına bağlıdır. Bir alanı, uyguladığı kuvvetlerle tespit edilebilir bir uzay özelliği olarak düşünebilirsiniz. Bilim adamları doğada sadece dört temel kuvvet alanı olduğunu düşünmektedir. Bunlar, yerçekimi, elektromanyetik, güçlü nükleer ve zayıf nükleer alanlardır.

Yerçekimi alanı, bir cismin ağırlığından sorumludur. Elektromanyetik alanın kuvvetleri, statik elektrik ve manyetizma gibi kuvvetleri içerir; aynı zamanda kütle maddesindeki atomlar arasındaki çekimden de sorumludurlar. Hem güçlü nükleer hem de zayıf kuvvet alanları, sadece bir atom çekirdeği (10^-15 m'den daha büyük olmayan bir ölçek uzunluğu kadar) civarındaki mesafelere etkilidir. O kadar küçük bir menzile sahiptirler ki, her iki alan da Newton mekaniğinin makroskopik dünyasında etkiye sahip değildir.

Temas kuvvetleri temel olarak elektromanyetiktir. Yapışkan bant bir kağıda yapıştığında, banttaki atomlar kağıttakilerle karışarak iki nesne arasında bir net elektromanyetik kuvvet oluşturur. Ancak, Newton mekaniği bağlamında, temas kuvvetlerinin elektromanyetik kökeni çok da önemli bir konu değildir.

Bu metin, Openstax, University Physics Volume 1, Section 5.1: Forces tan uyarlanmıştır.

Kuvvetler ya temas ya da alan kuvvetleridir.

Temas kuvvetleri, (a) iki cismin aynı alanı işgal etmesini engelleyen normal kuvvet, (b) cisimlerin bir yüzey üzerinde kaymasına direnen sürtünme kuvveti ve (c) bir ip, tel vb. tarafından kendisine bağlı cisimlere uygulanan gerilim.

Buna karşılık, saha kuvvetleri fiziksel temas gerektirmez. Dört temel alan kuvveti yerçekimi, elektromanyetik, güçlü ve zayıf nükleer etkileşimlerdir.

Yerçekimi kuvveti, kütleleri nedeniyle nesneler arasındaki etkileşimdir.

Elektromanyetik kuvvet, yüklü parçacıklar arasındaki etkileşimdir.

Güçlü kuvvet, protonlar ve atomların nötronları arasında etki eder ve onları birbirine bağlarken, zayıf kuvvet atomların radyoaktif bozunmasından sorumludur.