مجال القوة (الفيزياء). مجال القوة الفهم العلمي لمجالات القوة

ميدان القوة

ميدان القوة

جزء من الفضاء (محدود أو غير محدود) ، في كل نقطة تتأثر المادة الموضوعة هناك ، يعتمد حجمها واتجاهها إما فقط على الإحداثيات س ، ص ، ض لهذه النقطة ، أو على الإحداثيات والوقت ر. في الحالة الأولى ، س. ، ص. ثابتة ، وفي الثانية - غير ثابتة. إذا كانت القوة في جميع نقاط S. p. لها نفس القيمة ، أي لا تعتمد على الإحداثيات ، فسيتم استدعاء S. p. متجانس.

S. p. ، حيث قوى المجال التي تعمل على مادة مادة تتحرك فيها ، تعتمد فقط على الموضع الأولي والنهائي للجسيم ولا تعتمد على نوع مساره المسمى. القدره. يمكن التعبير عن هذا العمل من حيث الطاقة الكامنة لـ p-tsy P (x ، y ، z):

A = P (x1، y1، z1) -P (x2، y2، z2) ،

حيث x1 و y1 و z1 و x2 و y2 و z2 هي إحداثيات المواضع الأولية والنهائية للجسيم ، على التوالي. عندما يتحرك جسيم في S. p. تحت تأثير قوى المجال فقط ، يحدث قانون حفظ الميكانيكا. الطاقة ، مما يجعل من الممكن إقامة علاقة بين سرعة الجسيم وموقعه في S. p.

جسدي - بدني قاموس موسوعي. - م: الموسوعة السوفيتية. . 1983 .

ميدان القوة

جزء من الفضاء (محدود أو غير محدود) ، يتأثر عند كل نقطة يوضع فيه الجسيم المادي بقوة محددة في القيمة العددية والاتجاه ، والتي تعتمد فقط على الإحداثيات س ، ص ، ضهذه النقطة. مثل S. p. ثابت ؛ إذا كانت شدة المجال تعتمد أيضًا على الوقت ، فإن S. p. غير ثابتة. إذا كانت القوة في جميع نقاط S. p. لها نفس القيمة ، أي لا تعتمد على الإحداثيات أو الوقت ، S. p. متجانس.

الثابتة S. p. يمكن تعيينها بواسطة المعادلات

أين و س ، و ص ، و ض -إسقاط شدة المجال F.

إذا كان هناك مثل هذه الوظيفة يو (س ، ص ، z) ، تسمى دالة القوة ، U (x ، y ، z) ، ويمكن تعريف القوة F من خلال هذه الدالة من خلال التكافؤات:

أو . الشرط لوجود دالة القوة لـ S. p. هو أن

أو . عندما تتحرك في احتمال S. ص.من نقطة م 1 (× 1 ، ص 1 ، ع 1)بالضبط م 2 (× 2 ، ص 2 ،ض 2) يتم تحديد عمل القوى الميدانية من خلال المساواة ولا يعتمد على نوع المسار الذي تتحرك فيه نقطة تطبيق القوة.

الأسطح يو (س ، ص ، z) = const ، حيث تحتفظ الوظيفة بالمنشور. أمثلة على S. p .: مجال متجانس من الجاذبية ، من أجله U = -mgz ،أين تي -كتلة الجسيم المتحرك في المجال ، ز-تسارع الجاذبية (المحور ضموجهة رأسيًا لأعلى). مجال الجاذبية النيوتونية ، الذي من أجله U = كم / ص ،أين ص = - المسافة من مركز الجذب ، k - ثابت المعامل للحقل المعطى. الطاقة الكامنة P المرتبطة يومدمن الفوسفور (س ،) = = - يو (س ، ص ،ض). دراسة حركة الجسيمات في الجهد. n. (في حالة عدم وجود قوى أخرى) يتم تبسيطه إلى حد كبير ، لأنه في هذه الحالة يتم تطبيق قانون حفظ الميكانيكا. الطاقة ، مما يجعل من الممكن إقامة علاقة مباشرة بين سرعة الجسيم وموقعه في SP. من. خطوط الكهرباء- مجموعة من المنحنيات التي تميز التوزيع المكاني لمجال القوة المتجه ؛ يتزامن اتجاه متجه المجال عند كل نقطة مع الظل لـ S. l. وهكذا ، ur-نشوئها S. l. مجال ناقلات التعسفي أ (س ، ص ،ض) مكتوبة على النحو التالي:

الكثافة S. l. يميز شدة (قيمة) مجال القوة. مفهوم S.l. قدمه M. Faraday في دراسة المغناطيسية ، ثم تلقى مزيدًا من التطوير في أعمال J.K Maxwell في الكهرومغناطيسية. موتر شد ماكسويل el.-mag. مجالات.

جنبًا إلى جنب مع استخدام مفهوم S.l. في كثير من الأحيان يتحدثون ببساطة عن خطوط المجال: القوة الكهربائية. مجالات ه ،الحث المغناطيسي. مجالات فيإلخ.

موسوعة فيزيائية. في 5 مجلدات. - م: الموسوعة السوفيتية. رئيس التحريرإيه إم بروخوروف. 1988 .


شاهد ما هو "POWER FIELD" في القواميس الأخرى:

    مجال القوة هو مصطلح غامض يستخدم في المعاني التالية: مجال القوة (الفيزياء) مجال ناقلات القوى في الفيزياء. ميدان القوة ( الخيال العلمي) بعض الحاجز غير المرئي ، وظيفته الرئيسية حماية البعض ... ويكيبيديا

    جزء من الفضاء ، يتأثر عند كل نقطة يوضع فيه الجسيم بقوة مقدار واتجاه معينين ، اعتمادًا على إحداثيات هذه النقطة ، وأحيانًا أيضًا على الوقت. في الحالة الأولى ، يُطلق على مجال القوة اسم ثابت ، وفي ... ... قاموس موسوعي كبير

    ميدان القوة- منطقة من الفضاء تعمل فيها القوة على نقطة مادية موضوعة هناك ، اعتمادًا على إحداثيات هذه النقطة في الإطار المرجعي قيد الدراسة وفي الوقت المناسب. [مجموعة من الشروط الموصى بها. العدد 102. ميكانيكا نظرية. الأكاديمية… … دليل المترجم الفني

    جزء من الفضاء ، يتأثر عند كل نقطة يوضع فيه الجسيم بقوة مقدار واتجاه معينين ، اعتمادًا على إحداثيات هذه النقطة ، وأحيانًا أيضًا على الوقت. في الحالة الأولى ، يُطلق على مجال القوة اسم ثابت ، وفي ... ... قاموس موسوعي

    ميدان القوة- jėgų laukas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vektorinis laukas، kurio bet kuriame taške esančią dalelę veikia tik nuo taško padėties priklausančios jėgos (nuostovus lgas) Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

    ميدان القوة- jėgų laukas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. قوة المجال vok. كرافتفيلد ، روس. مجال القوة ، ن ؛ مجال القوة ، ن pranc. بطل القوات ، م… نهاية Fizikos žodynas

    ميدان القوة- في الفيزياء ، يمكن إعطاء هذا المصطلح تعريفًا دقيقًا ، ويستخدم في علم النفس ، كقاعدة ، مجازيًا وعادة ما يشير إلى أي أو كل التأثيرات على السلوك. عادة ما يتم استخدامه بطريقة شاملة إلى حد ما - مجال قوة ... ... القاموس التوضيحي لعلم النفس

    جزء من الفضاء (محدود أو غير محدود) ، يتأثر عند كل نقطة يوضع فيه الجسيم المادي بقوة محددة من حيث الحجم والاتجاه ، اعتمادًا إما فقط على إحداثيات هذه النقطة x ، y ، z ، أو على .. .... الموسوعة السوفيتية العظمى

    يتأثر جزء من الفضاء ، عند كل نقطة يوضع فيها الجسيم هناك بقوة مقدارها واتجاه معينين ، والذي يعتمد على إحداثيات هذه النقطة ، وفي بعض الأحيان أيضًا على الوقت. في الحالة الأولى ، S. p. ثابتة ، وفي الثانية ... ... علم الطبيعة. قاموس موسوعي

    ميدان القوة- منطقة من الفضاء تعمل فيها القوة على نقطة مادية موضوعة هناك ، اعتمادًا على إحداثيات هذه النقطة في الإطار المرجعي قيد الدراسة وفي الوقت المحدد ... القاموس التوضيحي للمصطلحات البوليتكنيك

وأدب الخيال العلمي ، وكذلك في أدب النوع الخيالي ، الذي يشير إلى نوع من الحاجز غير المرئي (أقل وضوحًا) ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في حماية منطقة أو هدف معين من الاختراقات الخارجية أو الداخلية. قد تستند هذه الفكرة على مفهوم حقل ناقل. في الفيزياء ، يحتوي هذا المصطلح أيضًا على عدة معانٍ محددة (انظر مجال القوة (الفيزياء)).

مجالات القوة في الأدب

مفهوم "مجال القوة" شائع جدًا في الخيال والأفلام وألعاب الكمبيوتر. وفقًا للعديد من الأعمال الفنية ، فإن مجالات القوة لها الخصائص والخصائص التالية ، وتستخدم أيضًا للأغراض التالية.

  • حاجز طاقة الغلاف الجوي الذي يسمح لك بالعمل في غرف متصلة بشكل مفتوح بالفراغ (على سبيل المثال ، الفضاء). يحافظ مجال القوة على الغلاف الجوي داخل الغرفة ولا يسمح لها بالخروج خارج هذه الغرفة: في الوقت نفسه ، يمكن للأشياء الصلبة والسائلة أن تمر بحرية في كلا الاتجاهين
  • حاجز يحمي من هجمات العدو المختلفة ، سواء كانت هجمات بالطاقة (بما في ذلك الشعاع) ، أو أسلحة حركية أو طوربيد.
  • لعقد (لا تترك) الهدف داخل المساحة المحددة بمجال القوة.
  • يمنع انتقال قوات العدو (وأحيانًا الصديقة) إلى السفينة والقاعدة العسكرية وما إلى ذلك.
  • حاجز يحد من انتشار بعض المواد في الهواء مثل الغازات والأبخرة السامة. (غالبًا ما يكون هذا أحد أشكال التكنولوجيا المستخدمة لإنشاء حاجز بين الفضاء والداخل من سفينة / محطة فضائية.
  • وسائل إطفاء الحريق ، التي تحد من تدفق الهواء (والأكسجين) إلى منطقة الحريق ، - الحريق ، بعد أن استهلك كل الأكسجين المتاح (أو أي غاز مؤكسد قوي آخر) في المنطقة المغلقة بواسطة مجال القوة ، يخرج تمامًا .
  • درع لحماية شيء ما من تأثيرات قوى طبيعية أو من صنع الإنسان (بما في ذلك الأسلحة). على سبيل المثال ، في Star Control ، في بعض المواقف ، يمكن أن يكون مجال القوة كبيرًا بما يكفي لتغطية كوكب بأكمله.
  • يمكن استخدام مجال القوة لإنشاء مساحة مؤقتة للمعيشة في مكان غير صالح للسكن في البداية للكائنات الحية التي تستخدمها (على سبيل المثال ، في الفضاء أو تحت الماء).
  • كإجراء أمني لتوجيه شخص ما أو شيء ما في الاتجاه الصحيح للقبض عليه.
  • بدلا من أبواب وقضبان الزنازين في السجون.
  • في المسلسل الخيالي Star Trek: The Next Generation ، تحتوي أقسام من المركبة الفضائية على مولدات مجال قوة داخلية تسمح للطاقم بتشغيل حقول القوة لمنع أي مادة أو طاقة من المرور عبرها. كما تم استخدامها كـ "نوافذ" تفصل فراغ الفضاء عن الغلاف الجوي الصالحة للسكن ، للحماية من انخفاض الضغط بسبب التلف أو التدمير المحلي للبدن الرئيسي للسفينة.
  • يمكن أن يغطي مجال القوة سطح جسم الإنسان بالكامل للحماية من التأثيرات الخارجية. على وجه الخصوص ، Star Trek: The Animation Series ، يستخدم رواد فضاء الاتحاد بدلات مجال الطاقة بدلاً من البدلات الميكانيكية. وفي Stargate توجد دروع طاقة شخصية.

مجالات القوة في التفسير العلمي

ملاحظات

الروابط

  • (المهندس) مقال "Force Field" على Memory Alpha ، ويكي حول عالم Star Trek
  • (باللغة الإنجليزية) مقال بعنوان "علم الحقول" على موقع Stardestroyer.net
  • (هندسة) كهرباء "الجدران غير المرئية" - اتصالات من ندوة صناعية حول الكهرباء الساكنة

المؤلفات

  • أندروز ، دانا ج.(2004/07/13). "أشياء يجب القيام بها أثناء الإبحار عبر الفضاء بين النجوم" (PDF) في مؤتمر الدفع المشترك 40th AIAA / ASME / SAE / ASEE والمعرض..AIAA 2004-3706. تم الاسترجاع 2008-12-13.
  • مارتن ، أ. (1978). "القصف بالمواد بين النجوم وتأثيراته على السيارة ، التقرير النهائي لمشروع Daedalus."
ضع في اعتبارك مرة أخرى نظامًا مغلقًا يتكون من نقطتين A و B بموجب قانون نيوتن الأول ، إذا لم تكن هناك نقطة B في النظام وكانت النقطة A حرة ، فلن تتغير سرعة النقطة A بالنسبة للإطار المرجعي بالقصور الذاتي وسوف يكون لدينا.

ومع ذلك ، نظرًا لتفاعل النقطتين A و B ، يكون المشتق غير صفري. كما ذكرنا سابقًا ، لا يجيب الميكانيكيون على السؤال عن سبب تأثير وجود النقطة B على حركة النقطة A ، ولكنه ينطلق من حقيقة حدوث مثل هذا التأثير ، ويحدد نتيجة هذا التأثير مع المتجه. يسمى تأثير النقطة B على حركة النقطة A بالقوة ويقال أن النقطة B تعمل على النقطة A بقوة يمثلها المتجه

هذه المساواة (باستخدام مصطلح "القوة") هي التي تسمى عادة قانون نيوتن الثاني.

دعنا ، علاوة على ذلك ، نفس النقطة أ تتفاعل مع العديد من الأشياء المادية. كل من هذه الأشياء ، إذا كانت واحدة ، من شأنها أن تسبب ظهور القوة ، على التوالي. في هذه الحالة ، يتم افتراض ما يسمى بمبدأ استقلالية عمل القوات: القوة الناتجة عن أي مصدر لا تعتمد على وجود القوات بسبب مصادر أخرى. ومن الأمور المركزية في هذا الافتراض أن القوى المطبقة على نفس النقطة يمكن إضافتها وفقًا للقواعد المعتادة لإضافة المتجه وأن القوة التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة تعادل القوة الأصلية. بسبب افتراض استقلالية عمل القوى ، يمكن استبدال مجموعة الإجراءات المطبقة على نقطة مادية بفعل واحد ، على التوالي ، يمثله قوة واحدة ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق الصمغ الهندسي لمتجهات جميع القوى المؤثرة.

القوة هي نتيجة تفاعل الأشياء المادية. هذا يعني أنه إذا كان ذلك بسبب وجود النقطة B ، فعندئذ ، بالعكس ، بسبب وجود النقطة A. النسبة بين القوى ويتم تحديدها من خلال الافتراض الثالث (قانون) لنيوتن. وفقًا لهذا الافتراض ، عند التفاعل بين الأشياء المادية ، فإن القوى والمتساوية في الحجم ، تعمل على طول خط مستقيم واحد ، ولكنها موجهة نحو الجانبين المتعاكسين. يُصاغ هذا القانون أحيانًا بشكل موجز على النحو التالي: "أي فعل مساوٍ لرد الفعل ومعاكس له".

هذا البيان هو افتراض جديد. لا ينشأ بأي شكل من الأشكال من الافتراضات الأولية السابقة ، وبشكل عام ، من الممكن بناء ميكانيكا بدون هذه الفرضية أو بصياغة مختلفة لها.

عند التفكير في نظام النقاط المادية ، من الملائم تقسيم جميع القوى المؤثرة على نقاط النظام قيد الدراسة إلى فئتين. تتضمن الفئة الأولى القوى التي تنشأ بسبب تفاعلات النقاط المادية المدرجة في نظام معين. تسمى القوى من هذا النوع بالداخل. تسمى القوى التي تنشأ بسبب التأثير على النقاط المادية للنظام قيد النظر للكائنات المادية الأخرى غير المدرجة في هذا النظام الخارجية.

2. عمل القوة.

يُطلق على المنتج القياسي ، حيث تكون الزيادة المتناهية في الصغر لمتجه نصف القطر عند إزاحة نقطة مادية على طول مسارها ، العمل الأولي للقوة ويتم الإشارة إليه. مجموع العمل الأولي لجميع القوى التي تعمل على نقاط النظام يسمى العمل الأولي لقوى النظام ويشار إليه

نعبر عن المنتجات العددية من حيث إسقاطات العوامل على محاور الإحداثيات ، نحصل عليها

(18)

إذا تم التعبير عن توقعات القوى وزيادات الإحداثيات من حيث نفس المعلمة العددية (على سبيل المثال ، من حيث الوقت t أو ، في حالة النظام الذي يتكون من نقطة واحدة ، من حيث الإزاحة الأولية) ، فإن الكميات على الجانبين الأيمن من المساواة (17) و (18) يمكن تمثيلها كوظائف لهذه المعلمة ، مضروبة في تفاضلها ، ويمكن دمجها فوق هذه المعلمة ، على سبيل المثال ، أكثر من t في النطاق من إلى. يتم الإشارة إلى نتيجة التكامل وتسمى العمل الكلي للقوة والعمل الكلي لقوى النظام بمرور الوقت ، على التوالي.

عند حساب العمل الأولي والإجمالي لجميع قوى النظام ، يجب مراعاة جميع القوى ، الخارجية والداخلية. تبين أن حقيقة أن القوى الداخلية متساوية في أزواج وموجهة بشكل معاكس غير مهمة ، لأنه عند حساب العمل ، تلعب إزاحة النقاط دورًا أيضًا ، وبالتالي فإن عمل القوى الداخلية ، بشكل عام ، يختلف عن الصفر.

دعونا نفكر في حالة خاصة عندما يمكن تمثيل الكميات الموجودة على الجانب الأيمن من المعادلات (17) و (18) على أنها تفاضلات إجمالية

في هذه الحالة ، من الطبيعي أيضًا اعتماد الترميز والتعريفات الواردة أعلاه:

من المساواة (21) و (22) يتبع ذلك أنه في تلك الحالات عندما يكون العمل الأولي هو التفاضل الكلي لبعض الوظائف Ф ، فإن العمل على أي فترة زمنية محددة يعتمد فقط على قيم في البداية والنهاية من هذه الفترة الزمنية ولا تعتمد على القيم الوسيطة لـ Ф ، أي على كيفية حدوث الحركة.

3. مجال القوة.

في العديد من المشاكل في الميكانيكا ، غالبًا ما يتعين على المرء أن يتعامل مع القوى التي تعتمد على موضع النقاط قيد الدراسة (وربما في الوقت المناسب) ولا تعتمد على سرعاتها. لذلك ، على سبيل المثال ، قد تعتمد القوة على المسافة بين نقطتي التفاعل. في المشكلات الفنية ، تعتمد القوى الناتجة عن الينابيع على تشوه الينابيع ، أي أيضًا على الموضع في الفضاء للنقطة أو الجسم قيد الدراسة.

دعونا نفكر أولاً في الحالة عند دراسة حركة نقطة واحدة ، وبالتالي يتم أخذ قوة واحدة فقط في الاعتبار ، اعتمادًا على موضع النقطة. في مثل هذه الحالات ، لا يرتبط متجه القوة بالنقطة التي يتم فيها تنفيذ الإجراء ، ولكن بنقاط في الفضاء. من المفترض أنه مع كل نقطة من الفضاء ، محددة في إطار مرجعي بالقصور الذاتي ، هناك عنصر معين مرتبط ، يمثل القوة التي من شأنها أن تعمل على نقطة مادية إذا تم وضع الأخيرة في هذه النقطة من الفضاء. وبالتالي ، يُعتبر أن الفضاء في كل مكان "مليء" بالمتجهات. هذه المجموعة من النواقل تسمى مجال القوة.

يقال إن مجال القوة يكون ثابتًا إذا كانت القوات قيد الدراسة لا تعتمد صراحةً على الوقت. خلاف ذلك ، يسمى مجال القوة غير ثابت.

يُطلق على هذا المجال اسم الجهد إذا كانت هناك دالة قياسية لإحداثيات النقطة (وربما الوقت) بحيث تكون المشتقات الجزئية لهذه الوظيفة فيما يتعلق بإسقاطات القوة F على x ، y وتساويها و z محاور ، على التوالي:

نظرًا لحقيقة أن القوة F هي دالة لنقطة في الفضاء ، أي الإحداثيات ، وربما الوقت ، فإن إسقاطاتها هي أيضًا وظائف للمتغيرات.

تسمى الوظيفة ، إذا كانت موجودة ، وظيفة الطاقة. بالطبع ، لا توجد وظيفة القوة لأي مجال قوة ، وظروف وجودها ، أي شروط حقيقة أن المجال محتمل ، لم يتم شرحها في سياق الرياضيات ويتم تحديدها من خلال المساواة

عند دراسة حركة نقاط التفاعل N ، من الضروري مراعاة وجود القوى N المؤثرة عليها. في هذه الحالة ، يتم تقديم مساحة إحداثيات النقطة ذات الأبعاد. يحدد تحديد نقطة في هذا الفضاء موقع جميع نقاط المواد N للنظام قيد الدراسة. علاوة على ذلك ، يتم تقديم متجه الأبعاد مع الإحداثيات في الاعتبار ويفترض تقليديًا أن الفضاء ذي الأبعاد مملوء بكثافة في كل مكان بمثل هذه المتجهات. بعد ذلك ، لا يحدد تخصيص نقطة في هذا الفضاء ذي الأبعاد ، ليس فقط موضع جميع نقاط المواد بالنسبة إلى النظام المرجعي الأولي ، ولكن أيضًا جميع القوى المؤثرة على النقاط المادية للنظام. يسمى مجال القوة ذي الأبعاد هذا بالاحتمال إذا كانت هناك وظيفة قوة Φ لجميع الإحداثيات على هذا النحو

إذا كان من الممكن تمثيل القوات كمجموع من فترتين

بحيث ترضي الشروط العلاقات (24) ، لكن المصطلحات لا ترضيهم ، يطلق عليهم قوى محتملة غير محتملة.

يسمى نظام النقاط المادية بالمحافظة إذا كانت هناك وظيفة قوة لا تعتمد صراحةً على الوقت (مجال القوة ثابت) وأن جميع القوى التي تعمل على النقاط ترضي العلاقات (24).

العمل الأولي لقوى النظام المحافظ

من الملائم تقديمه في شكل مختلف ، معبراً عن المنتجات العددية من حيث توقعات العوامل المتجهة (الصيغة (18)). مع الأخذ بعين الاعتبار وجود دالة القوة Ф ، بموجب (23) نحصل عليها

أي أن العمل الابتدائي يساوي التفاضل الكلي لوظيفة القوة

وهكذا ، في ظل حركات النظام المحافظ ، يتم التعبير عن العمل الأولي من خلال التفاضل الكلي لبعض الوظائف ، وبالتالي

السطوح الفوقية

تسمى الأسطح المستوية.

في الصيغة (26) ، الرموز وتعني قيم في لحظات بداية الحركة ونهايتها. لذلك ، بالنسبة لأي حركة للنظام ، تتوافق بدايتها مع نقطة موجودة على سطح المستوى

والنهاية هي نقطة على سطح المستوى

العمل يحسب بالصيغة (26). وبالتالي ، عندما يتحرك النظام بشكل أكثر تحفظًا ، لا يعتمد العمل على المسار ، ولكن فقط على مستوى الأسطح التي بدأت الحركة وانتهت عليها. على وجه الخصوص ، يكون الشغل صفراً إذا بدأت الحركة وانتهت على نفس سطح المستوى.

ميدان القوة

جزء من الفضاء ، يتأثر عند كل نقطة يوضع فيها الجسيم بقوة مقدار واتجاه معينين ، اعتمادًا على إحداثيات هذه النقطة ، وأحيانًا أيضًا على الوقت. في الحالة الأولى ، يُطلق على مجال القوة اسم ثابت ، وفي الحالة الثانية - غير ثابت.

ميدان القوة

جزء من الفضاء (محدود أو غير محدود) ، في كل نقطة يتأثر فيها جسيم مادي موضوعة هناك بقوة محددة في الحجم والاتجاه ، اعتمادًا إما فقط على الإحداثيات س ، ص ، ض لهذه النقطة ، أو على الإحداثيات س ، y ، z والوقت t. في الحالة الأولى ، يُطلق على S. p. اسم ثابت ، وفي الحالة الثانية - غير ثابت. إذا كانت القوة في جميع نقاط S. p. لها نفس القيمة ، أي لا تعتمد على الإحداثيات أو الوقت ، فإن S. p. تسمى متجانسة. النظام الذي فيه عمل قوى المجال الذي يعمل على مادة تتحرك فيه يعتمد فقط على الموضع الأولي والنهائي للجسيم ولا يعتمد على شكل مساره يسمى الجهد. يمكن التعبير عن هذا العمل من حيث الطاقة الكامنة للجسيم P (x، y، z) بالمساواة A = P (x1، y1، z

    ≈ П (x2، y2، z

    حيث x1 و y1 و z1 و x2 و y2 و z2 هي إحداثيات المواضع الأولية والنهائية للجسيم ، على التوالي. عندما يتحرك جسيم في S.p المحتملة تحت تأثير القوى الميدانية فقط ، يحدث قانون الحفظ الطاقة الميكانيكية، مما يجعل من الممكن تحديد العلاقة بين سرعة الجسيم وموقعه في s.

    أمثلة على الجهد S. p: مجال جاذبية منتظم ، حيث P = mgz ، حيث m ≈ كتلة الجسيم ، g ≈ تسارع الجاذبية (يتم توجيه المحور z عموديًا لأعلى) ؛ مجال الجاذبية النيوتوني ، حيث P = ≈ fm / r ، حيث r ≈ مسافة الجسيم من مركز الجذب ، f ≈ ثابت معامل للحقل المعطى.

    من الناحية الفنية هم:

    • مجالات القوة الثابتة، قد يعتمد حجمها واتجاهها فقط على نقطة في الفضاء (الإحداثيات x ، y ، z) ، و
    • مجالات القوة غير الثابتة، والتي تعتمد أيضًا على الوقت ر.
    • مجال القوة الموحدة، حيث تكون القوة المؤثرة على جسيم الاختبار هي نفسها في جميع النقاط في الفضاء و

    • مجال قوة غير متجانس، والتي لا تمتلك هذه الخاصية.

    أبسط ما يمكن دراسته هو حقل قوة ثابت ثابت ، ولكنه أيضًا أقل حالة عامة.

    ميدان القوة

    مجال القوة هو مصطلح غامض يستخدم في المعاني التالية:

    • ميدان القوة- مجال ناقلات القوى في الفيزياء.
    • ميدان القوة- نوع من الحاجز غير المرئي ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في حماية منطقة أو هدف معين من الاختراقات الخارجية أو الداخلية.

    مجال القوة (خيال)

    ميدان القوةأو درع القوةأو الدرع الواقي- مصطلح واسع الانتشار في الخيال العلمي وأدب الفانتازيا ، والذي يشير إلى نوع من الحاجز غير المرئي ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في حماية منطقة أو هدف ما من الاختراقات الخارجية أو الداخلية. يمكن أن تستند هذه الفكرة على مفهوم حقل ناقل. في الفيزياء ، يحتوي هذا المصطلح أيضًا على عدة معانٍ محددة (انظر مجال القوة).