Spēks

Šis raksts ir par fizikālu lielumu. Par citām jēdziena spēks nozīmēm skatīt nozīmju atdalīšanas lapu.

Spēks ir fizikāls lielums, kas raksturo ķermeņu un / vai lauku mijiedarbību. Tā kā spēka jēdziens tiek lietots vienlīdz ar mijiedarbības jēdzienu, spēks ir iedalāms tāpat kā fundamentālās mijiedarbības veidi šādi: elektromagnētiskais, stiprais, vājais, gravitācijas. Visbiežāk spēka jēdziens tiek lietots klasiskajā mehānikā, kur ar to nosauc gravitācijas spēku (atbilst gravitācijas fundamentālajai mijiedarbībai), berzes spēku, elastības spēku un vides pretestības spēkus (atbilst elektromagnētiskajai fundamentālajai mijiedarbībai). Tādējādi spēks parasti tiek uzskatīts par paātrinājuma izraisītāju, kā to nosaka Otrais Ņūtona likums.

Dažādu spēku virzieni parādīti ar bultām.

Spēks ir vektoriāls lielums, kura modulis raksturo mijiedarbības lielumu (intensitāti), bet vērsums — mijiedarbības virzienu telpā. SI spēku mēra ņūtonos. 1 N = (1 kg·1m)/1s². To apzīmē ar ${\vec {F}}$.

Spēka mērīšana

Dažādu spēku salīdzināšanai, proti, katra atsevišķa spēka mērīšanai, iespējams pielietot divas metodes: dinamisko un statisko. Dinamiski spēks tiek mērīts pēc tā radītās kāda ķermeņa kustības izmaiņas jeb paātrinājuma spēka darbības virzienā. Statiski spēku mēra pēc tā izraisītās ķermeņa deformācijas.

Ņūtona otrais likums

Ņūtona otrais likums apgalvo, ka spēks ir vienāds ar masas un paātrinājuma reizinājumu, t.i.,

${\vec {F}}=m{\vec {a}}\$

kur

$F$ ir spēks (N)

$m$ ir masa (kg)

$a$ ir paātrinājums (m/s²)

Spēku veidi

Spēku var izraisīt dažādi procesi, piemēram, berze izraisa berzes spēku. Līdz ar to spēkus iedala pēc to darbības. Spēku veidi ir šādi:

• Ampēra spēks
• Arhimēda spēks
• Atgrūšanās spēks
• Ārējie spēki
• Berzes spēks
• Cēlējspēks
• Centrtieces spēks
• Elastības spēks
• Gravitācijas spēks
• Iekšējie spēki
• Kulona spēks
• Lorenca spēks
• Mijiedarbības spēks
• Molekulārie spēki
• Pievilkšanās spēks
• Pretestības spēks
• Reakcijas spēks
• Sastiepuma spēks
• Smaguma spēks
• Svars
• Trieciena spēks
• Vilcējspēks

Izmantojot darba jēdzienu un tā matemātisko izteiksmi

$A=Fl\cos \alpha$,

kur $l$ ir ķermeņa pārvietojums taisnvirziena kustībā, $\alpha$ ir leņķis starp ķermenim pieliktā virzienu un ķermeņa pārvietojuma virzienu,

spēkus iedala pēc leņķa $\alpha$:

• ja $\alpha <{\frac {\pi }{2}}$, padarītais darbs ir pozitīvs un to padarošo spēku sauc par dzinējspēku (piemēram, smaguma spēks, ķermenim kustoties uz leju);
• ja $\alpha >{\frac {\pi }{2}}$, padarītais darbs ir negatīvs un to padarošo spēku sauc par pretestības spēku (piemēram, berzes spēks);
• ja $\alpha =0$, darbs netiek veikts (darbu nedara, piemēram, centrtieces spēks).

Spēka mērvienības

SI spēka mērvienība ir ņūtons, kas pēc būtības ir 1 kg·m/s². CGS sistēmā spēka pamatmērvienība ir dins. Vēsturiski spēks ir mērīts ar dažādām mērvienībām.

Spēka mērvienības

	ņūtons (SI vienība)	dins	spēka kilograms	spēka mārciņa	poundal
1 N	≡ 1 kg·m/s²	= 105 dyn	≈ 0,10197 kp	≈ 0,22481 lbf	≈ 7,2330 pdl
1 dyn	= 10−5 N	≡ 1 g·cm/s²	≈ 1,0197×10−6 kp	≈ 2,2481×10−6 lbf	≈ 7,2330×10−5 pdl
1 kp	= 9,80665 N	= 980665 dyn	≡ gn·(1 kg)	≈ 2,2046 lbf	≈ 70,932 pdl
1 lbf	≈ 4,448222 N	≈ 444822 dyn	≈ 0,45359 kp	≡ gn·(1 lb)	≈ 32,174 pdl
1 pdl	≈ 0,138255 N	≈ 13825 dyn	≈ 0,014098 kp	≈ 0,031081 lbf	≡ 1 lb·ft/s²
gn ir debess ķermeņa brīvās krišanas paātrinājums, kur tiek lietota šī mērvienība.

Skatīt arī

• Brīvās krišanas paātrinājums
• Masa
• Paātrinājums
• Svars

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Spēks.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)