In dit artikel wordt uitgelegd wat interne krachten en externe krachten zijn. U vindt definities van interne krachten en externe krachten, evenals voorbeelden van beide soorten krachten. Eindelijk zul je de verschillen tussen externe en interne krachten kunnen zien.
Wat zijn interne krachten?
Interne krachten zijn de krachten die verschillende deeltjes van een lichaam of delen van een systeem op elkaar uitoefenen. Met andere woorden: de interne krachten van een systeem zijn de krachten die binnen dat systeem werkzaam zijn.
Vanwege de derde wet van Newton, ook wel het actie-reactieprincipe genoemd, zijn interne krachten in paren gelijk en tegengesteld. Daarom is in het algemeen de som van alle interne krachten in een systeem gelijk aan nul.
Om deze reden worden interne krachten over het algemeen niet weergegeven in het vrije-lichaamsdiagram, omdat er twee krachten zouden worden weergegeven die elkaar opheffen.
In sommige natuurkundeboeken worden interne krachten ook wel onderlinge krachten genoemd, maar dit komt zeer zelden voor.
Wat zijn externe krachten?
Externe krachten zijn krachten die door andere systemen worden uitgeoefend op het lichaam of systeem dat wordt bestudeerd. Met andere woorden: de externe krachten van een systeem zijn de krachten die buiten dat systeem werkzaam zijn.
Analoog aan interne krachten hebben externe krachten die door twee verschillende systemen worden uitgeoefend dezelfde grootte, maar hun richting is tegengesteld.
In tegenstelling tot interne krachten moeten alle externe krachten worden weergegeven in het vrije lichaamsdiagram.
Bovendien, wanneer de som van alle externe krachten nul is, bevindt het lichaam of systeem zich in translationeel evenwicht .
In de natuurkunde zijn er twee soorten externe krachten:
- Actieve externe krachten : die krachten die de beweging van het lichaam of systeem bevorderen. De zwaartekracht van de aarde probeert bijvoorbeeld lichamen naar het centrum van de planeet te trekken.
- Reactieve externe krachten : krachten die ontstaan als reactie op een andere kracht. De normaalkracht werkt bijvoorbeeld de zwaartekracht tegen en houdt een lichaam op de grond.
Voorbeelden van interne krachten en externe krachten
Zodra we de definitie van interne krachten en externe krachten zien, zullen we voorbeelden van beide soorten krachten zien om hun betekenis beter te begrijpen. Meer precies zullen we een reëel geval zien waarin, afhankelijk van wat we als een studiesysteem beschouwen, dezelfde kracht als intern of extern kan worden beschouwd.
Als we het voorbeeld geven van een persoon die een voorwerp vasthoudt, veranderen de externe en interne krachten afhankelijk van het systeem dat we willen bestuderen.
Als we het systeem willen analyseren dat wordt gevormd door de persoon en het object, zijn de externe krachten het gewicht van de persoon (P 1 ), het gewicht van het object (P 2 ) en de normaalkracht (N 1 ) die door het object wordt uitgeoefend. . grond op de persoon die de twee voorgaande krachten tegenwerkt. In dit geval is de kracht die de persoon uitoefent om het object vast te houden een interne kracht, aangezien het een interactie is tussen twee delen van hetzelfde systeem en daarom niet mag worden weergegeven.
Aan de andere kant, als we alleen het object als systeem kiezen, zijn de externe krachten de kracht van het gewicht van het object (P 2 ) en de kracht die de persoon moet uitoefenen om het object vast te houden (N 2 ). Omdat in dit geval de persoon geen deel uitmaakt van het systeem, is de kracht die op het object wordt uitgeoefend extern en moet daarom worden getrokken.
Verschil tussen interne krachten en externe krachten
Om de uitleg af te ronden en de concepten te verduidelijken, zullen we hieronder de verschillen tussen een interne kracht en een externe kracht benadrukken.
Het verschil tussen interne krachten en externe krachten is of ze wel of niet in het studiesysteem zijn opgenomen. Interne krachten treden op tussen onderdelen of deeltjes in een systeem, terwijl externe krachten worden uitgeoefend door agenten buiten het systeem.
Bovendien mogen interne krachten niet worden weergegeven op vrijlichaamsdiagrammen, terwijl alle externe krachten grafisch moeten worden weergegeven.
Merk ten slotte op dat dezelfde kracht als intern of extern van het systeem kan worden beschouwd, afhankelijk van het gekozen systeem, zoals we in het bovenstaande voorbeeld hebben gezien.