Mer om krafter

Kraft är ett ord vi använder till vardags. Då betyder det ungefär samma sak som som energi, ork, eller styrka. Men inom fysiken har begreppet kraft en specifik betydelse, helt skild från ord som energi och ork. Inom fysiken är en kraft något som puttar eller drar. Du kan inte se en kraft, men ibland kan du känna den.

Det är något som verkar mellan saker, en interaktion mellan föremål. Krafter har en tendens att ändra föremåls rörelse eller form. Det betyder inte att kraften alltid lyckas göra det. Men den har en tendens, en vilja, en riktning att förändra ett förmåls rörelse eller form. Krafter, det är sånt som knuffar och drar.

Här är en låda, som står på ett golv. Gravitationen drar i lådan, rakt neråt, med en kraft på 500 newton. Den neråtriktade kraftpilen visar gravitationskraften. Men om det nu finns en nedåtriktad kraft, varför åker inte lådan neråt då, genom golvet? Jo, golvet trycker tillbaka på lådan.

Lyfter du lite på lådan och lägger in en hand, mellan lådan och golvet, så känner du den här kraften. Lådan trycker på handen uppifrån, men golvet trycker precis lika mycket på handen nerifrån! Det är normalkraften du känner från golvet. Normal i det här sammanhanget, betyder att den går vinkelrätt från golvet. Det är normalkraften som hindrar lådan från att tränga igenom golvet.

Så länge lådan står på golvet, tar gravitationskraften och normalkraften ut varandra. Men skall du lyfta upp lådan från golvet, har du ingen hjälp av normalkraften längre. Då behöver du ta i hårt, med mer än 500 newtons kraft, rakt uppåt. Den här uppåtriktade kraftpilen visar hur du lyfter i lådan. Men din lyftkraft är för svag, så inget händer.

En kompis kommer och hjälper till, så nu har du två uppåtriktade krafter. Två kraftpilar som går åt samma håll kan adderas, så här. Den sammanlagda uppåtriktade lyftkraften är nu större än den nedåtriktade gravitationskraften. Ta storleken på lyftkraften, minus storleken på gravitationskraften, så får du storleken på den sammanlagda kraften -- nettokraften som påverkar lådan just nu. Lyftkraften var större än gravitationskraften, så nettokraften är riktad upp råt.

Ni lyfter lådan. Om kraftpilar går åt samma håll, kan du addera dem. Nettokraften blir en längre pil, med samma riktning. Går kraftpilarna åt motsatt håll, är nettokraften mellanskillnaden av deras längd, och pekar i den starkaste kraftens riktning. Men vad händer med kraftpilar som går åt olika håll?

Här, är ett stort fartyg, som dras av två bogserbåtar. Bogserbåtarna drar lika hårt, men i olika riktningar. Deras krafter kan visas som pilar, så här. Vad blir då nettokraften, av de här två bogserbåtarna? Jo, den ser ut så här.

Du kan addera kraftpilar, genom att lägga dem efter varandra, så här. Vilken ordning du lägger dem spelar ingen roll. Resultatet blir detsamma. Det stora fartyget dras med en kraft som riktas framåt, även om ingen av bogserbåtarna själv drar i den riktningen. När vi lyfter upp en låda, bogserar ett fartyg, eller skjuter ett glas över en bordsyta, så har vi kontakt med den sak som vi utsätter för vår kraft.

Kontaktkrafter är lätta att föreställa sig, eftersom vi använder dem hela tiden, när vi flyttar på saker eller oss själva. Men det finns krafter som verkar mellan saker, utan att de har någon kontakt med varandra. Gravitation är en kraft som drar i allt som kommer i närheten, utan att behöva röra vid det. Magneter och elektrisk laddning utövar också krafter, som verkar på saker på avstånd. Avståndskrafter.