Στην επιστήμη, η δύναμη είναι η ώθηση ή το τράβηγμα ενός αντικειμένου με μάζα που το κάνει να αλλάζει ταχύτητα (να επιταχύνει). Η δύναμη αντιπροσωπεύει ως ένα διάνυσμα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση.
Σε εξισώσεις και διαγράμματα, μια δύναμη συνήθως συμβολίζεται με το σύμβολο F. Ένα παράδειγμα είναι μια εξίσωση από Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα:
F = m · α
όπου F = δύναμη, m = μάζα και a = επιτάχυνση.
Μονάδες Δύναμης
Η μονάδα δύναμης SI είναι ο Νεύτωνας (Ν). Άλλες μονάδες δύναμης περιλαμβάνουν
- dyne
- kg-force (kilopond)
- λίπος
- δύναμη λίρας
Galileo Galilei και Σερ Ισαάκ Νιούτον περιέγραψε πώς λειτουργεί η δύναμη μαθηματικά. Η διμερής παρουσίαση του πειράματος του κεκλιμένου επιπέδου του Γαλιλαίου (1638) καθιέρωσε δύο μαθηματικά σχέσεις φυσικής επιτάχυνσης κίνησης σύμφωνα με τον ορισμό του, επηρεάζοντας έντονα τον τρόπο μέτρησης της δύναμης μέχρι σήμερα.
Οι Νόμοι της Κίνησης του Νεύτωνα (1687) προβλέπουν τη δράση των δυνάμεων υπό κανονικές συνθήκες καθώς και ως απόκριση στην αλλαγή, θέτοντας έτσι τα θεμέλια για την κλασική μηχανική.
Παραδείγματα δυνάμεων
Στη φύση, οι θεμελιώδεις δυνάμεις είναι
- βαρύτητα
- αδύναμη πυρηνική δύναμη
- ισχυρή πυρηνική δύναμη
- ηλεκτρομαγνητική δύναμη
- υπολειμματική δύναμη
Η ισχυρή πυρηνική δύναμη συγκρατεί πρωτόνια και νετρόνια μαζί στο ατομικός πυρήνας. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι υπεύθυνη για την προσέλκυση αντίθετου ηλεκτρικού φορτίου, απώθηση παρόμοιων ηλεκτρικών φορτίων και έλξη μαγνητών.
Μη θεμελιώδεις δυνάμεις συναντώνται επίσης στην καθημερινή ζωή. Η κανονική δύναμη δρα σε μια κανονική κατεύθυνση στην επιφανειακή αλληλεπίδραση μεταξύ αντικειμένων. Η τριβή είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση στις επιφάνειες. Άλλα παραδείγματα μη θεμελιωδών δυνάμεων περιλαμβάνουν την ελαστική δύναμη, την τάση και τις δυνάμεις που εξαρτώνται από το πλαίσιο, όπως φυγόκεντρος δύναμη και το Δύναμη Coriolis.