2.2 Τα χαρακτηριστικά της δύναμης

Για να καθορίσουμε τη δύναμη που δέχεται ένα σώμα ή τη δύναμη που ασκεί ένα σώμα σε ένα άλλο, χρειάζεται να γνωρίζουμε τρία στοιχεία: α. το μέτρο της δύναμης (αριθμητική τιμή και μονάδα μέτρησης) β. τη διεύθυνση και τη φορά της δύναμης γ. το σημείο εφαρμογής της.

Εικόνα 2.2 Αποτελέσματα μιας δύναμης ανάλογα με το σημείο εφαρμογής της

Τα παραπάνω στοιχεία, που αφορούν τη δύναμη, είναι απαραίτητα, αφού άλλα θα είναι τα αποτελέσματα της δύναμης, όταν αυτή ασκηθεί στο σημείο Α ή Μ (εικόνα 2.2), και άλλα, όταν οι δυνάμεις ασκηθούν όπως δείχνει η εικόνα 2.3.

Εικόνα 2.3 Αποτελέσματα δυνάμεων ανάλογα με τη διεύθυνση και με τη φορά τους

Είναι, επομένως, φανερό ότι η δύναμη είναι διανυσματικό μέγεθος.

Στην παρακάτω εικόνα 2.4 η δύναμη ασκείται στο σημείο Ο του βαγονιού. Το σημείο Ο δείχνει το σημείο εφαρμογής της δύναμης, ενώ το διάνυσμα δείχνει τη διεύθυνση και τη φορά της δύναμης.

Εικόνα 2.4 Δύναμη η οποία ασκείται σε βαγόνι

Εικόνα 2.5 Αποτελέσματα δύναμης στο σημείο που ασκείται

Ας παρατηρήσουμε όμως κάποια διαφορά ως προς τα αποτελέσματα της επίδρασης μιας δύναμης στις εικόνες 2.5 και 2.6.

Υπάρχουν περιπτώσεις στις οποίες μια δύναμη μπορεί να μεταφερθεί από το σημείο που ασκείται σε ένα άλλο σημείο, στο οποίο θέλουμε να επιδράσουμε (π.χ. η εξάσκηση δύναμης με τη βοήθεια ενός σχοινιού).

Τέτοια περίπτωση εμφανίζεται στην εικόνα 2.6, όπου η επίδραση της δύναμης F μεταφέρεται από το σημείο Α στο σώμα Σ.

Εικόνα 2.6 Έμμεσα αποτελέσματα δύναμης

Ας προσέξουμε Μονάδες δύναμης Η μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι το 1 Newton ή 1 N. Άλλες μονάδες μέτρησης της δύναμης είναι το 1p, το 1kp και το 1Mp. Σχέσεις που συνδέουν τις μονάδες δύναμης: 1kp =9,81 N 1kp = 1000 p 1Mp = 1000 kp.

Για να έχουμε μια ιδέα για την τάξη μεγέθους της μονάδας 1N, θα πρέπει να υπολογίσουμε τη δύναμη που ασκεί το σώμα μας στο πάτωμα. Αν, π.χ., κάποιος είναι 56 κιλά, τότε -αν είναι όρθιος και δεν κρατάει κάτι- το σώμα του ασκεί στο πάτωμα δύναμη περίπου 560Ν, αν είναι 60 κιλά, ασκεί δύναμη 600Ν, αν είναι 90 κιλά, ασκεί δύναμη 900Ν. Στην εικόνα 2.7 μπορούμε να δούμε το ενδεικτικό μέγεθος των δυνάμεων που αναπτύσσονται σε κάποιες καθημερινές δραστηριότητες, σε αθλήματα και σε τεχνολογικές εφαρμογές.

Εικόνα 2.7 Ενδεικτική τιμή διάφορων δυνάμεων