نیروی اصطکاک میان دو جسم چگونه اندازه گیری می شود؟
اصطکاک
هرگاه به جسمی که بر یک سطح افقی در حالت سکون است نیروی افقی وارد شود و جسم حرکت نکند و در حال سکون باقی بماند، نشانگر آن است که برآیند نیروهای وارده بر آن صفر است. پس نیرویی به اندازه نیروی وارده، بر جسم وارد می‌شود که نیروی F را خنثی می‌کند. این نیرو، نیروی اصطکاک ایستایی نامیده می‌شود و از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم ساکن هستند و با هم در تماس‌اند به‌وجود می‌آید. اصطکاک
با حرکت جسم جامد بر سطح جسم جامدی دیگر، نیرویی موازی سطح تماس به هریک از دو جسم از طرف جسم دیگر، وارد می‌شود که نیروی اصطکاک جنبشی نام دارد. نیروی اصطکاک جنبشی از برهم‌کنش بین دو سطحی که نسبت به هم متحرک می‌باشند و با هم تماس دارند به وجود می‌آید. جهت نیروی اصطکاک جنبشی در خلاف جهت حرکت جسم است. سقوط آزاد
با وجود اصطکاک دو نیروی مخالف هم به جسم وارد می‌شوند اولی گرانش و دیگری اصطکاک. نیروی گرانش ثابت و برابر formula_1 رو به پایین است ولی نیروی اصطکاک متغیر و وابسته به سرعت جسم و رو به بالاست و برابر: که در آن: بنابرین برآیند نیروها برابر است با: پس اندازه شتاب در راستای عمود برابر است با: از آنجایی که formula_19 این معادله تبدیل به یک معادله دیفرانسیل مرتبه اول می‌شود که با حل آن سرعت به صورت زیر بدست می‌آید: نیرو
نیروی اصطکاک ایستایی formula_1 وقتی دو جسم نسبت به هم ساکن‌اند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و دقیقاً مخالف نیرویی است که می‌خواهد دو جسم را نسبت به هم بلغزاند. این نیرو مقدار بیشینه‌ای دارد که با نیروی عمودبرسطح متناسب است:
مدول کشسان
مدول کشسان کمیتی است که میزان مقاومت ماده نسبت به تغییر شکل کشسان (برگشت‌پذیر) تحت تنش اعمالی را اندازه‌گیری می‌کند. مدول کشسان یک جسم توسط شیب منحنی تنش-کرنش همان جسم در ناحیه تغییر شکل برگشت‌پذیر تعریف می‌شود. مواد سخت‌تر مدول کشسان بیشتری خواهند داشت. رابطه مدول کشسان به شکل زیر است: در این رابطه "تنش" نسبت نیروی اعمالی برای تغییر شکل به مساحتی است که نیرو بر آن اعمال می‌شود و کرنش نسبت تغییر ابعاد به ابعاد اولیه است. از آنجایی که کرنش کمیتی بدون بعد است، اگر واحد تنش را پاسکال در نظر بگیریم، واحد مدول هم پاسکال خواهد شد. پاسکال (یکا)
در فیزیک، فشار، نیروی وارد بر واحد سطح است و بدین شکل تعریف می‌شود P=F/A، که P فشار، F نیرو، و A مساحت سطحی است که F بر آن وارد می‌شود. با درنظرگرفتن یکای نیوتن برای نیرو و مترمربع برای مساحت، یکای فشار، نیوتن بر مترمربع خواهد شد. این یکا برای احترام به فیزیک‌دان فرانسوی، بِلِز پاسکال، نام‌گذاری شده‌است. مرکز جرم
که y, x و z مقادیر گرانیگاه را در فضا مشخص خواهند کرد.مفهوم مرکز ثقل اولین بار توسط ارشمیدس مطرح شد. ارشمیدس نشان داد که نیروی پیچشی (گشتاور) اعمال شده روی یک اهرم به وسیله قرار دادن وزنه‌ها روی نقاط گوناگون در امتداد اهرم همان نیرویی است که به اهرم وارد می‌شد اگر تمام وزنه‌ها روی یک نقطه قرار می‌گرفت-مرکز ثقل آنها-. در مورد حرکت اجسام شناور روی آب او نشان داد که جهت جسم شناور جهتی است که مرکز ثقل جسم را کمتر می‌کند. (مرکز ثقل جسم در آن جهت کمتر است) او تکنیک‌های ریاضی را بسط داد برای پیدا کردن مراکز ثقل اجسام دارای چگالی یکنواخت_ اشکال_خوش تعریف. به ویژه یک مثلث و یک نیمکره و یک مخروط یا هرم _ناقص_یک قطع مخروطی دایروی. ابزار ورزشی هیدرولیکی
میزان اصطکاک با توجه به میزان نیروی وارد شده و اندازه روزنه تنظیم کننده میزان روغن هیدرولیک، تعیین می‌شود. این ویژگی مهم این طرح است و اجازه می‌دهد اصطکاک به سطح قدرت کاربر بستگی پیدا کند. نیرو
ضریب تناسب formula_2 ضریب اصطکاک ایستایی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. مقدار نیروی اصطکاک می‌تواند بین صفر تا این مقدار بیشینه تغییر کند. نیرو
قانون سوم نیوتن، از به کار بردن تقارن در موقعیت‌هایی که نیروها را می‌توان به وجود اشیائی مختلف نسبت داده حاصل داده می‌شود. برای هر دو جسم (مثلاً ۱ و ۲) قانون سوم نیوتن بیان می‌کند که: فیلتر کالمان
کامیونی دارای اصطکاک در مسیری مستقیم را در نظر بگیرید. کامیون در مکان صفر ثابت است و سپس در مسیری تحت تأثیر نیروهای تصادفی به حرکت در می‌آید. موقعیت کامیون را در هر Δ"t" ثانیه اندازه‌گیری می‌کنیم. اما این اندازه‌گیری مبهم است چرا ما تنها مدلی از مکان و سرعت کامیون را در نظر می‌گیریم. در اینجا فیلتر کالمن را برای این مدل بیان می‌کنیم. مقیاس تورینو
جرم مورد نظر بر پایهٔ میزان «احتمال برخورد» و انرژی جنبشی آن (که بر حسب مگاتون TNT بیان می‌شود) ارزیابی می‌شود. به برخورد احتمالی آن، مقداری بین ۰ تا ۱۰ به نسبت، داده می‌شود. "مقیاس تورینو" رویدادهای برخوردی احتمالی اجرام را فقط برای بازهٔ زمانی کمتر از ۱۰۰ سال آینده تعریف می‌کند. «برای یک شی با رویدادهای برخوردی احتمالی متعدد در مجموعه‌ای از چند تاریخ برخورد، لازم است که برای هر تاریخ یک مقدار "مقیاس تورینو" تعیین شود. شاید راحت‌تر باشد که چنین جسمی را با بیشترین مقدار "مقیاس تورینو" در مجموعه خلاصه کنیم.» تفاوت جرم و وزن
هر زمان که یک مقیاس با دقت بالا (یا تعادل بالا) در استفاده از آزمایش‌ها معمول استفاده می‌شود و با استفاده از استانداردهای فولاد ضدزنگ، همان مقیاس متعارف و مورد قبول همه اندازه‌گیری شود؛ در واقع اندازه ای که بدست می‌آوریم برابر با جرم واقعی جسم منهایی 150 ppm بعلت شناوری خواهد بود. از آنجا که اشیاء با دقیقاً همان جرم، اما با چگالی‌های مختلف حجم‌های مختلفی را اشغال می‌کنند و در نتیجه وزن و شناوری مختلفی دارند، هر شی اندازه‌گیری شده در این مقیاس (در مقایس یک استاندارد جامد ضدزنگ) جرم متعارف "مخصوص خود را در" اندازه‌گیری نشان خواهد داد؛ بدین معنی که جرم واقعی آن منهای درجه "ناشناخته ای" شناوری است. در کار با دقت بالا، حجم شی را می‌توان به صورت ریاضی محاسبه اثر شناوری.  هنگامی که یک نفر در یک ترازو در یک دفتر دکتر قرار می‌گیرد، ترازو جرم آنها به صورت مستقیم اندازه‌گیری می‌کنند. این به این دلیل است که تعادل (مقادیر جرمی دوگانه) مقادیر نیروی گرانشی را که بر روی پلت فرم با آن بر روی وزنه بر روی پرتوها قرار می‌گیرد مقایسه می‌کند؛ گرانش مکانیسم نیروی تولید است که اجازه می‌دهد سوزن از «نقطهٔ تعادل» (نقطه صفر) جابجا شود. این تعادل می‌تواند از استوای زمین به قطب‌ها منتقل شود و دقیقاً همان اندازه را نشان دهد، یعنی به‌طور جعلی نباید نشان دهد که بیمار دکتر ۰٫۳٪ سنگین تر شده‌است؛ آنها به دلیل چرخش زمین در اطراف محور خود از نیروی گریز از مرکز علیه جاذبه مصون هستند. اما اگر شما بر روی ترازوی فنری یا دیجیتال گام لود سل مبتنی بر مقیاس (دستگاه‌های تک PAN)، شما در حال اندازه‌گیری وزن خود (نیروی گرانشی) هستید؛ و تغییرات در قدرت میدان گرانشی روی وزن خواند ه شده روی ترازو تأثیر می‌گذارد. در عمل، زمانی که چنین مقیاس‌هایی در تجارت یا بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اغلب آنها در محل و بر اساس آن تأیید می‌شوند، به طوری که جرم آنها، بیان شده در پوند یا کیلوگرم، در سطح مورد نیاز و طلب شده دقت کافی را دارا است. تفاوت جرم و وزن
وقتی که وزن جسم (نیروی گرانشی آن) در «کیلوگرم» ابراز یا بیان می‌شود، این در واقع اشاره ای به نیروی کیلوگرمی (kgf یا kg-f) است، به علاوه به عنوان "کیلوپوند" (kp) شناخته و معلوم می‌شود، که یک نیروی غیر SI است. تمام اجسام روی سطح زمین به شتاب گرانشی تقریباً ۹٫۸ می‌رسند متر / ثانیه کنفرانس عمومی وزن و اندازه‌گیری اندازهٔ گرانش استاندارد را دقیقاً به ۹٫۸۰۶۶۵ ثابت کرد m / s به طوری که رشته‌هایی مانند مترولوژی یک مقدار استاندارد برای تبدیل واحدهای جرم تعریف شده به نیروها و فشارهای تعریف شده داشته باشند. پس نیرو-کیلوگرم به صورت دقیق ۹٫۸۰۶۶۵ نیوتن تعریف می‌شود. در واقع، شتاب گرانشی (نماد: "g") کمی با تغییر عرض جغرافیایی، ارتفاع و تراکم زیر/ زمین تغییر خواهد کرد؛ این تغییرات اغلب فقط چند دهم درصد است. برای اطلاعات بیشتر "گراویمتری را" مشاهده کنید. پتانسیل الکتریکی
پتانسیل الکتریکی انرژی لازم (یا کار لازم) برای انتقال واحد بار الکتریکی از بی‌نهایت به جسم یا نقطه مورد نظر است. پتانسیل الکتریکی یک کمیت نرده‌ای (Scalar) است که معمولاً آن را با حرف V نشان می‌دهند و اختلاف نقطه توسط ولت سنج اندازه گیری می شود و عبارت است از مقدار انرژی الکتریکی واحدِ بار الکتریکی، و یکای آن در دستگاه SI، ولت است. معمولاً اختلاف پتانسیل الکتریکی، میان دو نقطه‌ مطرح می‌شود. اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه، انرژی لازم برای انتقال یک واحد بار بین این دو نقطه است که به وسیله ولت اندازه‌ گیری می‌شود. یک ولت به عنوان یک ژول کار انجام شده در هر کولن بار الکتریکی تعریف می‌شود. دایره مور
نیروهای داخلی ای که بین ذرات یک جسم تغییر شکل پذیر بوجود می ایند، به صورت پیوسته در نظر گرفته می شوند، که در پاسخ به نیرو های خارجی که به جرم کنترل وارد میشوند بوجود می ایند، یعنی یا نیروهای سطحی و یا نیروهای وارد بر جرم کنترل . این واکنش از قوانین حرکت اویلر برای یک پیوستار حاصل می شود که معادل قوانین حرکت نیوتن برای یک ذره است. اندازه گیری شدت این نیروهای داخلی تنش نامیده میشود. از آنجا که جسم به عنوان یک پیوستار فرض می شود ، این نیروهای داخلی به طور مداوم در حجم جسم توزیع می شوند. شعاع هیدرولیکی
که در آن، "W" نیروی وزن سیال بین دو مقطع برابر با "γAL" و "θ" شیب بستر کانال هستند. هم‌چنین "F" نیروی اصطکاک جریان با بستر و کنارهٔ کانال است که از رابطهٔ ' به دست می‌آید. "τ" تنش برشی بستر و کنارهٔ کانال است که از رابطهٔ ' محاسبه می‌شود. "L" و "P" و "A" به ترتیب طول کانال، پیرامون مرطوب و سطح مقطع کانال هستند. هم‌چنین "γ" و "ρ" به ترتیب وزن مخصوص و چگالی سیال هستند. با جایگذاری این مقادیر در معادلهٔ پایستگی تکانه، رابطهٔ زیر به دست می‌آید: کشش (فیزیک)
اجسام طناب‌مانند، در نظریه‌های نسبیتی، ازقبیل طناب‌هایی که در برخی از نمونه‌های فعل و انفعالات بین کوارک‌ها یا در نظریه ریسمان استفاده می‌شوند نیز شامل کشش هستند. طناب‌ها در اصطلاح جهان‌شان تجزیه‌وتحلیل می‌شوند. نیرو معمولاً با طول طناب متناسب است. در نتیجه، کشش در بیشتر طناب‌ها مستقل از مقدار ارتجاع است. مقاومت سنجش نیرو
مقاومت سنجش نیرو ماده‌ای است که مقاومتش هنگامی که نیرو یا فشار بر آن اعمال می‌شود تغییر می‌کند. آن‌ها همچنین به عنوان «مقاومت حساس به نیرو» و همچنین گاهی با مخفف FSR خوانده می‌شوند. توجه کنید که FSR و «Force Sensing Resistor» نشان‌های تجاری شرکت interlink Electronics هستند. مقاومت‌های سنجش نیرو از پلیمر رسانا تشکیل شده‌اند، که مقاومتشان به شیوه قابل پیشبینی پیرو نیروی وارد شده بر سطحشان است. این‌ها عموماً به صورت ورقه‌های پلیمر یا جوهری که قابل استفاده به وسیله چاپ سیلک عرضه می‌شوند. فیلم حساس از رسانای الکتریسیته و نارسانا تشکیل یافته. قطعات در اندازه‌های زیر میکرومتر هستند و به صورتی محاسبه شدند که تأثیرپذیری گرمایی را کاهش داده، خصوصیات مکانیکی را افزایش داده و دوام سطحی بیشتری داشته‌باشند. اعمال نیرو بر سطح فیلم حساس موجب می‌شود که دو سطح همدیگر را لمس کرده و مقاومت فیلم تغییر کند. همانند همه سنسورهای بر پایه مقاومت، سنسورهای حساس به نیرو، به خط اتصال (interface) ساده‌ای نیازمند است و می‌تواند در محیط‌های خطرناک رضایت‌بخش عمل کند. در مقایسه با دیگر سنسورهای نیرو، مزیت FSR-ها اندازه آن‌ها (ضخامتشان عموماً کمتر از ۰٫۵ میلی‌متر است)، قیمت کمشان و چقرمگی آنهاست. هرچند، FSR-ها اگر در مدت طولانی به آن‌ها فشار وارد آید خراب خواهند شد. یک ضعف آن‌ها دقت پایین آن‌هاست: اندازه‌گیری‌شان می‌تواند ۱۰٪ یا بیشتر متفاوت باشد. مقاومت‌های حساس به نیرو معمولاً در ساخت دکمه‌های حساس به فشار و کاربردهایی در بسیاری زمینه‌ها، شامل سازها و همچنین در درستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل دارند. تیتراسیون پتانسیل سنجی
پتانسیل سنجی یک روش الکتروشیمیایی است که در آن مقدار ماده در محلول به طریق اندازه‌گیری مستقیم یا غیرمستقیم نیروی محرکه الکتریکی (emf) بین دو الکترود قرار داده شده در محلول اندازه‌گیری می‌شود. نیروی محرکه الکتریکی (emf) بین الکترود شناساگر و مرجع، پتانسیل یا اخلاف پتانسیل نامیده می‌شود. آزمون سختی ویکرز
هنگام انجام آزمایش‌های سختی، حداقل فاصله بین تورفتگی‌ها و فاصله تورفتگی تا لبه نمونه باید در نظر گرفته شود تا از تعامل بین مناطق سخت شده و اثرات لبه جلوگیری شود. این حداقل فاصله برای استانداردهای ISO 6507-1 و ASTM E384 متفاوت است. اگر HV ابتدا با نیوتن بر میلیمتر مریع (MPa)، یا در غیر این صورت با تبدیل از kgf / mm (کیلوگرم نیرو بر میلیمتر مربع) بیان شود، مقاومت کششی (در واحد MPa(مگا پاسکال)) ماده را می‌توان به عنوان ≈ HV / ≈ HV / 3 تقریب زد، که در آن یک ثابت است که توسط مقاومت تسلیم، نسبت پواسون، توان سخت شده و عوامل هندسی تعیین می‌شودمعمولاً بین ۲ تا ۴ متغیر است. به عبارت دیگر، اگر HV در N / mm (یعنی در MPa) بیان شود، مقاومت کششی (در واحد مگاپاسکال) ≈ HV/3 است. این قانون تجربی به صورت متغیر به رفتار سخت‌کنندگی مواد بستگی دارد. نیرو
نیروی هوک یا نیروی فنری: زمانی که یک جسم جامدی (مانند یک فنر) تغییر شکل پیدا می‌کند، به شرط اینکه تغییر شکل بیش از حد زیاد نباشد، جسم با نیرویی متناسب با مقدار تغییر شکل در آن مقاومت می‌کند که این نیرو را نیروی کشسانی فنر می‌گویند. نیرو
نیروی اصطکاک: اگر جسمی به جرم m را در روی یک میز افقی دراز، حرکت دهیم، سرانجام متوقف می‌شود. این گفته به این معنی است که جسم هنگام حرکت تحت اثر شتاب میانگین a که جهتش در خلاف جهت حرکت است قرار می‌گیرد. هرگاه جسم در یک چارچوب لخت شتاب بگیرد همواره نیرویی مطابق قانون دوم نیوتن به حرکت آن وابسته می‌کنیم، نیرویی که در اینجا شتاب a را در خلاف جهت حرکت جسم ایجاد کرده و موجب توقف جسم می‌گردد، نیروی اصطکاک گویند. نیرو
نیروی الکتریکی: نیروی الکتریکی یک نیروی بنیادی است و از بار الکتریکی مایه می‌گیرد. این نیرو ممکن است جاذبه (وقتی‌که دو بار الکتریکی غیر همنوع هستند) یا دافعه (وقتی هر دو بار الکتریکی همنوع هستند) باشد و مقدار آن با حاصل ضرب دو بار الکتریکی نسبت مستقیم و با مجذور فاصله دو بار الکتریکی نسبت معکوس دارد و رابطه آن در دستگاه SI بصورت زیر نوشته می شود: جرم کاهش‌یافته
در حالی که نیرو بر روی این جرم توسط نیروی بین دو جسم داده می‌شود. تست خمش سه‌نقطه‌ای
در رابطه بالا، P بار اعمال شده، B ضخامت نمونه ، a طول ترک و W عرض نمونه است. در یک آزمون خمشی سه نقطه ای، شکاف مورد نظر، به وسیله یک بارگذاری چرخه ای و در اثر خستگی نمونه در محل مورد نظر ایجاد می شود. طول ترک اندازه گیری می شود، سپس نمونه به صورت یکنواخت تحت بارگذاری قرار می گیرد. برای تعیین نیرویی که ترک در آن شروع به رشد می کند از نمودار بار-جابجایی دهانه ترک استفاده می شود. این نیرو برای یافتن مقاومت در برابر شکست ماده، در فرمول زیر استفاده می شود: فشار بخار
فشار بخار در واحدهای استاندارد فشار اندازه‌گیری می‌شود. سیستم بین‌المللی واحدهای (SI) فشار را به عنوان یک واحد مشتق شده با واحد نیرو بر سطح تشخیص می‌دهد و پاسکال (PA) را به عنوان واحد استاندارد آن تعیین می‌کند. یک پاسکال یک نیوتن در هر متر مربع (N·m−۲ یا kg·m−۱·s−۲)است. اندازه‌گیری تجربی فشار بخار یک روش ساده برای فشار رایج بین ۱ تا ۲۰۰ کیلوپاسکال می‌باشد. دقیق‌ترین نتایج، در نزدیکی نقطه جوش مواد و پرخطاترین نتایج به دست آمده برای اندازه‌گیری‌های کوچکتر از 1 KPa است. مراحل اغلب شامل تمیز کردن مواد آزمایشی، ایزوله کردن در یک ظرف، تخلیه هر گاز خارجی، سپس اندازه‌گیری فشار تعادل فاز گاز از ماده در ظرف در دمای مختلف می‌باشد. زمانی نتیجه دقیق تر به دست می‌آید که تمام نکات رعایت شده و اطمینان حاصل شود که کل ماده و بخار آن در دمای تجویز شده قرار دارد. این کار مثلاً با استفاده از یک ایزوتنسیکوپ، با غوطه ور شدن محل نگهداری در یک حمام مایع انجام می‌شود. فشار بخارهای کم در جامدات را می‌توان با استفاده از روش Knudsen effusion cell اندازه‌گیری کرد. در یک زمینه پزشکی، فشار بخار گاهی اوقات در واحدهای دیگر بیان می‌شود، به‌طور خاص میلی‌متر جیوه (MMHG) برای داروهای بی هوشی فرار بسیار مهم است که اکثر آنها مایعات با دمای بدن هستند، اما با فشار بخار نسبتاً بالا. مسافت ترمز
برای یک سطح معین، نیروی اصطکاک ناشی از ضریب اصطکاک formula_6 می شود : نیرو
اغلب نیرو را با استفاده از قانون دوم نیوتن، به صورت حاصلضرب جرم m در شتاب formula_10 تعریف می‌کنند. فرمول formula_11 گاهی به عنوان دومین فرمول معروف فیزیک تلقی می‌شود. نیوتن هرگز formula_9 را به صورت صریح بیان نکرد، بلکه قانون دوم نیوتن در کتاب "Principia Mathematica" به صورت معادله دیفرانسیل برداری توصیف شده‌است، که در آن formula_13 اندازه حرکت سیستم است. نیرو میزان تغییر اندازه حرکت در واحد زمان است. شتاب میزان تغییر سرعت در واحد زمان است. این نتیجه که به صورت نتیجه‌ای مستقیم caveat در قانون اول نیوتن حاصل می‌شود، نشان می‌دهد که عقیده ارسطویی که یک نیروی شبکه‌ای لازم است تا یک شیئ در حال حرکت را با سرعت ثابت (و لذا با شتاب صفر) حفظ کند، به وضوح غلط بوده و فقط نتیجه یک تعریف نادقیق نبوده‌است. پاسکال (یکا)
پاسکال (Pascal)، با نشان Pa، یکای فرعی اس‌آی (SI) برای اندازه‌گیری فشار است که در اندازه‌گیری فشار داخلی، تنش، مدول یانگ و مقاومت کششی نهایی به کار می‌رود. این یکا به صورت یک نیوتون بر متر مربع تعریف می‌شود. اصطکاک
اگر نیروی F را بزرگ‌تر کنیم به‌طوری که جسم در آستانه حرکت قرار گیرد، در این حالت نیروی اصطکاک در آستانه حرکت نامیده می‌شود که برابر با بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی است. اصطکاک
اصطکاک نیروی مقاومتی است که در برابر حرکت اجسام از سطح به وجود می‌آید. این نیرو فقط در خلاف جهت لغزش است و با لغزش اجسام مخالفت می‌کند. برای ایجاد لغزش در اجسام باید نیرویی بزرگ‌تر از نیروی اصطکاک در جهت حرکت اعمال کرد. (نیروی اصطکاک همواره بر حرکت مخالفت نمی‌کند.) اگر نیروی اصطکاک نباشد ماشین نمیتواند ترمز کند و راه رفتن روی زمین-حرکت دوچرخه و... غیر ممکن میباشد. کشش (مهندسی)
کشش، به انگلیسی () و یا نیروی کششی عبارت است از نیروی مورد استفاده برای تولید حرکت بین یک بدنه (جسم) و یک سطح مماس با آن. این اصطلاح در مورد نیروی لازم برای غلبه بر اصطکاک بین یک سطح (جاده) و یک جسم متحرک مانند خودرو به کار می‌رود. الکتریسیته
زمانی که بار در مکانی با میدان مغناطیسی غیر صفر قرار می‌گیرد، نیرویی بر آن اثر خواهد گذاشت. اندازهٔ این نیرو با قانون کولن اندازه‌گیری می‌شود. اگر بار به حرکت در بیاید میدان مغناطیسی بر روی بار کار انجام می‌دهد. در این حالت می‌توان گفت پتانسیل الکتریکی در نقطه‌ای مشخص در فضا وجود دارد که با کاری که توسط عامل خارجی انجام داده شده تا یک واحد بار را از نقطه اول به نقطه ثانویه حمل کند برابر است و با ولت اندازه‌گیری می‌شود. حساسیت اصطکاک
حساسیت تقریبی به میزان اصطکاک یا مالش تفاوت جرم و وزن
از آنجایی که جرم و وزن مقادیر متفاوتی ای است، آن دو واحدهای اندازه‌گیری مختلفی دارند. در سیستم بین‌المللی سیستم (SI) کیلوگرم واحد جرم است و نیوتن واحد نیرو می‌باشد. نیروی کیلوگرمی به جز SI همچنین یک واحد نیروی است که معمولاً در اندازه‌گیری وزن مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین ترتیب، پوند وزنی که در سیستم امپریال و واحدهای عادی آمریکا استفاده می‌شود، یک واحد جرم است و واحد نیروی مرتبط آن نیروی پوند است. روش‌های سختی‌سنجی
یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اندازه‌گیری سختی است که توسط یوهان آگوست برینل، مهندس سویدی، در سال ۱۹۰۰ معرفی گردید. در این روش از ساچمه ای که معمولاً دارای قطر ۱۰ میلی‌متر است؛ برای اعمال نیرو روی سطح جسم استفاده می‌شود. این نیرو ۱۰ تا ۳۰ ثانیه اعمال می‌شود. جنس ساچمه از فولاد یا تنگستن کاربید که نوعی سرامیک است؛ می‌باشد. نیروی اعمالی برای اجسام متفاوت است؛ مثلاً برای فلزات سخت ۳۰۰۰ کیلوگرم، برای فلزات با سختی متوسط ۱۵۰۰ کیلوگرم و برای مواد نرم ۵۰۰ کیلوگرم بار اعمال می‌شود. عدد سختی برینل یا BHN (Brinell Hardness Number)برابر نیروی اعمالی بخش بر مساحت اثر است. در این روش (بر خلاف روش راکول) عمق اثر ملاک نیست بلکه قطر اثر معیار سختی می‌باشد. برای بدست آوردن قطر دقیق فرو رفتگی دو قطر عمود برهم را محاسبه و از آنها میانگین می‌گیریم. بار الکتریکی
بار الکتریکی یا بار برقی (به‌طور خلاصه: بار) یک خاصیت ماده (مواد پیرامونمان) است که باعث می‌شود هنگامی که جسمی باردار در مجاورت جسم باردار دیگری قرار می‌گیرد، به آن، نیرو وارد شود. بار الکتریکی، دو نوع است: بار مثبت و بار منفی. بین دو ماده یا جسم با بارهای هم‌نام نیروی رانش(دافعه) ایجاد می‌شود و برعکس اگر غیر همنام باشند بین آن‌ها ربایش(جاذبه) ایجاد می‌شود. در سامانهٔ استاندارد بین‌المللی یکاها واحد بار الکتریکی کولُن (C) است. البته در مهندسی برق از یکای آمپر ساعت (Ah) نیز استفاده می‌کنند. در کنش میان اجسام باردار، دانش الکترومغناطیس کلاسیک کافی است و از اثرهای کوانتومی صرف نظر می‌شود. مدار (سیاره)
این دو نیرو، در یک سرعت و یک ارتفاع معین، از نظر اندازه با یکدیگر برابر و از نظر جهت، مخالف یکدیگر هستند؛ بنابراین یکدیگر را خنثی می‌کنند. از این رو ماهواره‌ای که سرعت و ارتفاع مناسب را داشته باشد همچنان بر مدارش حرکت می‌کند، زیرا نیرویی وجود ندارد تا آن را از مسیر منحرف سازد. در داخل جو زمین، اصطکاک میان جو و ماهواره تعادل نیروی گرانشی و گریز از مرکز را به هم می‌زند. نیروی اصطکاک از سرعت ماهواره می‌کاهد و زنجیرهٔ رویدادهای زیر را موجب می‌شود: اصطکاک
برخی مواقع اصطکاک بین اجسام می‌تواند به باردار شدن آن‌ها بینجامد (مثل مالش پارچه به شیشه یا مالشی که بین ابرها. گالینگ (متالورژی)
اصطکاک نیروی پایستار
یک نیروی پایستار نیرویی است که کار انجام شده توسط آن بین دو نقطه، مستقل از مسیر حرکت ذره است. به‌طور هم ارز ، یک ذره در یک حلقه بسته کار خالصی (مجموع نیروها در طول مسیر ضرب در جابه‌جایی) توسط یک نیروی پایستار انجام نمی‌دهد. نیروی گرانشی یک مثال از یک نیروی پایستار است در حالی که نیروی اصطکاک به عنوان مثالی از یک نیروی غیرپایستار شناخته می‌شود. نیرو
نیروی مغناطیسی: دو بار الکتریکی را در نظر می‌گیریم. اگر این بارها متحرک باشند، به عبارت دیگر اگر بارها به ترتیب با سرعت های در حال حرکت یکنواخت باشند، علاوه بر نیروی الکتریکی، نیروی دیگری نیز به یکدیگر وارد می کنند که این نیرو را نیروی مغناطیسی گویند. این نیرو نیز مانند نیروی الکتریکی یک نیروی عکس مجذور فاصله است. با این تفاوت که این نیرو با سرعت بارها نیز نسبت مستقیم دارد. سختی
سختی، از ویژگی‌های اصلی و ذاتی یک ماده نیست. برای این واژه می‌توان بیشتر از یک معنی تعریف کرد؛ می‌توان آن را مقاومت ماده در برابر سایش یا مقاومت در مقابل تغییر شکل موم سان (تغییر شکل دائمی یا پلاستیک) دانست. روش‌های گوناگون آزمون‌های سنجش سختی بر اندازه‌گیری یکی از این دو ویژگی ماده استوار است. این آزمون‌ها ممکن است استاتیک (ایستا) یا دینامیک (پویا) باشند. در آزمون‌های استاتیک که متداول تر هستند، یک حفره با استفاده از نیرویی معین در قطعه ایجاد کرده و ابعادش را اندازه‌گیری می‌کنند. در آزمون‌های دینامیک، پرتابه ای آزادانه رها شده و به سطح ماده برخورد می‌کند، بخشی از انرژی پرتابه صرف تغییر شکل ماده شده و باقیمانده آن موجب برگشتن وزنه از سطح می‌شود و با اندازه‌گیری این انرژی سختی جسم را می‌سنجند. قانون اهم
قانون اُهم که به نام کاشف آن گئورگ زیمون اهم نام‌گذاری شده‌است، بیان می‌دارد که نسبت اختلاف پتانسیل (یا افت ولتاژ) بین دو سر یک جسم (مقاومت) به جریان عبورکننده از آن به شرطی که دما ثابت بماند، مقدار ثابتی است: formula_1 که در آن V ولتاژ و I جریان است. این معادله منجر به یک ثابت نسبی R می‌شود که مقاومت الکتریکی آن جسم (ماده) نامیده می‌شود. البته این قانون تنها برای مقاومتهایی صادق است که مقاومت شان به ولتاژ اعمالی دو سرشان وابسته نباشد که به این مقاومت‌ها مقاومت‌های اهمی یا ایده‌آل یا وسیله‌های اهمی گفته می‌شود. خوشبختانه شرایطی که در آن قانون اهم صادق است، بسیار عمومی است. (قانون اهم هیچگاه برای اجسام در دنیای واقعی کاملاً دقیق نیست چرا که هیچ جسم واقعی وجود ندارد که یک جسم اهمی باشد). معادله formula_2 حتی برای اجسام غیر اهمی هم صادق است اما در آن صورت دیگر مقاومت formula_3 یک مقدار ثابت نیست و به مقدار formula_4 وابسته‌ است. برای اینکه بررسی کنیم که آیا جسمی اهمی است یا نه، می‌توان formula_4 را بر حسب formula_6 رسم کرد و نمودار بدست آمده را با خط مستقیمی که از مبدأ می‌گذرد مقایسه کرد. نظریه میدان کلاسیک
بر اساس قانون جهانی گرانش نیوتون، نیروی بین دو جرم، formula_1، از رابطهٔ زیر به دست می‌آید و با فرض اینکه m جرم ذره آزمون است می‌توان میدان گرانشی formula_2 را در نقطهٔ formula_3 به صورت زیر نوشت: اتمسفر
فشار جوّی در هر نقطه عبارت است از نیروی عمود بر واحد سطح که براساس وزن ستونی عمودی از اتمسفر بالای آن نقطه تعیین می‌شود. بر روی زمین، این فشار با یکای اتمسفر (atm) نشان داده می‌شود که این یکا برابر است با ۱۰۱٫۳۲۵ کیلو پاسکال (۷۶۰ تور) یا ۱۴ پوند بر اینچ مربع و با فشارسنج اندازه‌گیری می‌شود. نیروی محرک مغناطیسی
نیروی محرک مغناطیسی (یکای اس‌آی: آمپر) به هر گونه نیروی محرک فیزیکی گفته می‌شود که شار مغناطیسی تولید می‌کند. در اینجا عبارت «نیروی محرک» برای اشاره به مفهوم کلی «پتانسیل کار» استفاده شده و قابل قیاس با (اما متفاوت از) نیروی اندازه‌گیری شده در واحد نیوتون است. نیرو
همهٔ نیروهایی که در جهان دیده می‌شوند، از چهار نیروی بنیادی سرچشمه می‌گیرند. نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف فقط در اندازه‌های بسیار کوچک دیده می‌شوند و اجزای بنیادی ماده (ذرات زیراتمی) را در کنار هم نگه می‌دارند. نیروی الکترومغناطیسی بین بارهای الکتریکی و نیروی گرانش بین اجسام جرم‌دار اثر می‌کند. همهٔ نیروهای دیگر در طبیعت بر پایهٔ این چهار نیرو هستند. مثلاً نیروی اصطکاک به خاطر برهم‌کنش الکترومغناطیسی بین اتم‌های سطح دو جسم است یا نیروی فنر (قانون هوک) نیز به خاطر نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم‌های سازندهٔ فنر است. نیروهای مرکزگرا (یا گریزازمرکز) در واقع نیروهای مَجازی هستند که به خاطر چرخش دستگاه مختصات دیده می‌شوند. فشارسنج
فشار یک کمیت اسکالر است که به صورت نیرو F بر واحد سطح A تعریف می شود واحد آن پاسکال Pa است که به صورت (N/m²) تعریف می شود. به عبارتی یک پاسکال برابر با نیروی یک نیوتون وارد بر سطح یک مترمربع است. پاسکال با نماد Pa در دستگاه بین‌المللی یکاها(SI) نمایش داده می شود. به بیانی دیگر هنگامی که نیروی "F" به یک سطح مشخص "A" اعمال می‌شود، تنش(Stress) در اجزای آن سطح به‌وجود می‌آید که باعث فشرده شدن اجزای تحت تنش می‌شود. هرچه نیرو به سطح کوچکتری وارد شود، فشار بیشتری ایجاد می‌شود. اگر نیروی وارد به یک سطح مشخص افزایش یابد، فشار وارد به سطح بیشتر می‌شود. میزان نیروی وارد بر یک سطح را به‌عنوان فشار تعریف می کنند که با نماد "P" نمایش داده می‌شود: قرقره (مکانیک)
وزن جسمی که بالا کشیده می‌شود را نیروی مقاوم و فاصله‌ای که جسم بالا می‌رود را بازوی مقاوم می‌نامند. نیرویی که به کار می‌برید، نیروی محرک و مسافتی که این نیرو در آن اعمال می‌شود بازوی محرک نام دارد. بازوی محرک همواره برابر است با حاصلضرب بازوی مقاوم در تعداد طناب‌ها. نیرو
نیروی گرانشی: بر اساس قانون جهانی گرانش، نیرویی که دو ذره به جرم هایformula_21 و formula_22 و به فاصله r از هم به یکدیگر وارد می کنند، نیروی جاذبه‌ای است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر می کند. این نیرو با حاصلضرب جرم دو ذره نسبت مستقیم و با مربع فاصله بین دو ذره نسبت معکوس دارد. نیروی گرانشی برخلاف نیروی الکتریکی که آن نیز نیروی عکس مجذوری است، فقط یک نیروی جاذبه است. در این رابطه G ثابت جهانی گرانش بوده و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است. نیروهای گرانشی به طور نسبی خیلی ضعیف هستند. نیروی جاذبه موجود بین اجسام یک نیروی بنیادی است. این نیرو را به اختصار نیروی گرانشی نیز می‌گویند. اثر ترموالکتریکی
اثر سیبِک یک مثال کلاسیک از نیروی محرکه الکتریکی است که منجر به اندازه گیری ولتاژ و جریان به همان شیوه می شود. چگالی جریان وابسته به موقعیت به شکل زیر محاسبه می شود: تنش (مکانیک)
ابعاد تنش همانند ابعاد فشار است و بنابراین معمولاً مختصات آن در همان واحدهایی که فشار اندازه گیری می شود، اندازه گیری می شود: یعنی پاسکال (Pa ، یعنی نیوتن بر متر مربع ) در سیستم بین المللی یکاها یا پوند بر اینچ مربع (psi) در سیستم انگلیسی از آنجا که تنش های مکانیکی به راحتی از یک میلیون پاسکال عبور می کنند ، MPa ، که مخفف مگاپاسکال است ، یک واحد معمول در محاسبه تنش است. جوشکاری اصطکاکی
در جوشکاری ارتعاشی خطی قطعات در تماس باهم و تحت فشار قرار می‌گیرند. سپس یک نیروی ارتعاش خارجی برای لغزش قطعات نسبت به یکدیگر، عمود بر فشار وارد شده، اعمال می‌شود. قطعات با یک جابجایی نسبتاً کوچک معروف به دامنه، به طور معمول بین 1.0 تا 1.8 میلی‌متر(برای فرکانس ارتعاش 200 هرتز)، یا 2 تا 4 میلی‌متر (برای فرکانس ارتعاش100 هرتز) ، در صفحه‌ی جوش نسبت به هم می‌لغزند. این روش در صنعت خودروسازی به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. کشش (فیزیک)
در یک مثال دیگر فرض می‌کنیم دو جسم الف و ب که به ترتیب دارای جرم formula_6 و formula_7 هستند، به وسیله طنابی غیرکشسان و یک قرقرهٔ بدون اصطکاک به یکدیگر وصل شده‌اند. به جسم الف دو نیرو اعمال می‌گردد: نیروی وزن (formula_8) که به سمت پایین وارد می‌شود و نیروی کشش formula_9 که به وسیلهٔ طناب و به سمت بالا اعمال می‌گردد. اگر جسم الف دارای جرمی بیشتر از جسم ب باشد (formula_10)، پس نیروی عمدهٔ formula_11 که به جسم الف وارد می‌شود، برابر است با formula_12. بنابراین formula_13. مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی
اگر مقاومتِ میان دو وَجه مخالف این مکعب را با یک اهم‌متر اندازه بگیریم اصطکاک
اصطکاک میان دو جسم که بین آنها روغن وجود دارد فوق روانکاری
فوق روانکاری یک الگوی حرکتی است که در آن اصطکاک کامل یا تقریباً از بین می‌رود. مشخص نیست که سطح اصطکاک «کاملاً بدون اصطکاک» چیست، که اصطلاح فوق روانکاری را کاملاً بسیار مبهم می‌کند. به عنوان یک تعریف ساده و موقت، یک ضریب اصطکاک جنبشی کمتر از ۰٫۰۱ را می‌توان به عنوان این تعریف، اتخاذ کرد. این تعریف همچنین نیاز به بحث و توضیح بیشتر دارد. در واقع می‌توان از این اصطکاک در مقابل نیروی ناشی از وزن جسم صرف نظر کرد. قانون جهانی گرانش نیوتن
همچنین قانون گرانش عمومی نیوتن بیان می‌کند که نیروی گرانش بین دو جسم، با جرم دو جسم رابطه مستقیم و با مجذور فاصله آن‌ها نسبت عکس دارد: الکترون
قدرت نسبی برهم‌کنش الکترومغناطیس میان دو ذره باردار مانند الکترون و پروتون توسط ثابت ساختار ریز به‌دست می‌آید. این مقدار یک کمیت بدون بعد است که نسبت دو انرژی را نشان می‌دهد: انرژی جاذبه (یا دافعه) الکترواستاتیک در فاصله‌ای به اندازه یک طول موج کامپتون و انرژی سکون بار. مقدار آن برابر است با "α" ≈  که تقریباً معادل است. تفاوت جرم و وزن
مهندسان و دانشمندان تفاوت میان جرم، نیرو و وزن را درک می‌کنند. مهندسان در رشته‌هایی که دارای بارگذاری وزن (نیرویی بر ساختار ناشی از گرانش) می‌شوند، مانند مهندسی ساختاری، جرم اجسامی مانند بتن و ماشین‌ها (در کیلوگرم) را به یک نیروی در نیوتون بدل می‌کنند (با ضرب چند فاکتور در حدود ۹/۸؛ ۲ ارقام قابل توجه اغلب برای چنین محاسباتی کافی است) برای استخراج بار جسم. خاصیت‌های مواد مثل مدول الاستیک توسط نیوتون و پاسکال اندازه‌گیری و نشر داده می‌شود (یک واحد فشار مربوط به نیوتن). نیروی پنجم
آزمودن یک نیروی بنیادی نو می‌تواند آزمونی دشوار باشد. به عنوان مثال: گرانش نیرویی چنان ضعیف است که فعل و انفعال گرانشی بین دو جسم تنها زمانی قابل توجه می‌شود که کنش‌های گرانشی یکی از آنها (جرم یکی از آنها) زیاد باشد؛ بنابراین، برای اندازه‌گیری فعل و انفعالات گرانشی بین اجسامی که در مقایسه با زمین کوچک هستند به تجهیزات بسیار حساسی نیاز است تا در مقایسه با زمین نیروی گرانش آن را اندازه‌گیری کند. نیروی بنیادی جدید (یا "پنجم") نیز به همین ترتیب ممکن است ضعیف باشد و بنابراین بازشناسی و تشخیص آن دشوار است. با این وجود، در سال‌های پایانی دههٔ ۱۹۸۰، نیروی پنجمی که در حد مقیاس‌های شهری (با دامنهٔ حدود ۱۰۰ متر) کنش دارد، توسط پژوهشگران (فیشباخ و دیگران) گزارش شد که در حال تجزیه و تحلیل نتایج بررسی‌های فیزیک‌دان مجارستانی لوراند اتووش در اوایل سدهٔ گذشته بودند. باور او بر این بوده که این نیرو با ابربار در ارتباط است. در طول چندین سال، آزمایش‌های دیگر نتوانسته‌اند این نتیجه را تکرار کنند. آزمون کشش
بسیاری از ماشین‌های آزمایش مجهز به دستگاه‌های رسام هستند و منحنی نیرو – تغییر شکل نمونه آزمایش را رسم می‌کند. البته با منحنی‌های ترسیم شده باید با احتیاط کار کرد. به عنوان مثال، در آزمایش کشش در حالی که منحنی رسم شده شکل نمودار نیرو -تغییر شکل ماده، و هم چنین اندازه‌های دقیق نیرو را نشان می‌دهد، مقادیر نمایش داده شده روی محور تغییر شکل، تغییر فاصله بین محل‌های اتصال نمونه آزمایش به دستگاه است و نه ازدیاد فاصله نقاط مربوط به طول مورد آزمون نمونه. بعضی از نسل‌های جدید ماشین‌های آزمایش، به یک ریز کامپیوتر متصل هستند که پس از پایان آزمایش، نتایج به‌طور کامل با جدول یا به‌طور ترسیمی و در صورت نیاز، در مقایسه با نتایج قبلی چاپ می‌شود. سطح مقطع (فیزیک)
زمانی که دو ذره برهمکنش می‌کنند سطح مقطع متقابل، منطقه‌ای نسبت به حرکت نسبی آنهاست که ذرات باید به این منطقه برسند تا از یکدیگر پراکنده شوند. اگر ذرات کرهِ سختِ ناکشسان باشند تعامل آنها تنها در تماس خواهد بود پس سطح مقطع آنها به اندازه هندسیشان مرتبط است. اگر ذرات از طریق نیروهایی که از فواصل نیز عمل می‌کنند مانند الکترومغناطیس یا جاذبه با یکدیگر برهمکنش داشته باشند، سطح مقطع آنها بزرگتر از اندازه هندسیشان خواهد بود. هنگامی که سطح مقطع به عنوان تابعی از برخی از متغیرهای وضعیت نهایی مانند زاویه ذرات یا انرژی آنها مشخص شود به آن سطح مقطع دیفرانسیلی می‌گویند. وقتی که یک سطح مقطع دیفرانسیلی در تمام زوایا (و احتمالاً سایر متغیرها) انتگرال گرفته شود به آن سطح مقطع کل می‌گویند. سطح مقطع به‌طور معمول با (سیگما) مشخص و در واحد مساحت اندازه‌گیری می‌شود متالورژی پودر
وقتی فشار فقط با یک پانچ متحرک اعمال می‌شود، حداکثر چگالی در زیر پانچ اتفاق می‌افتد و با حرکت ستون به سمت پایین کاهش می‌یابد. انتقال فشار یکنواخت و تولید چگالی یکنواخت در سرتاسر یک ""فشرده"" بسیار دشوار است، به ویژه هنگامی که ضخامت زیاد باشد. با استفاده از پرس دو-عمله (double-action press)، که در آن حرکت پانچ‌های پرس از بالا و پایین اتفاق می‌افتد، محصولات ضخیم‌تر را می‌توان به صورت یکنواخت تری متراکم کرد. از آنجا که اصطکاک دیواره کناری عامل کلیدی در تراکم است، چگالی حاصل وابستگی زیادی به ضخامت و عرض قطعه تحت فشار دارد. برای تراکم یکنواخت، نسبت ضخامت به عرض باید تا جای ممکن زیر ۲٫۰ باشد. وقتی این نسبت از ۲٫۰ بیشتر شود، محصولات تمایل دارند تنوع قابل توجهی در چگالی از خود نشان دهند. ضریب اصطکاک فانینگ
ضریب اصطکاک فانینگ یا فنینگ کمیتی بدون بعد می‌باشد که در دینامیک سیالات میزان تنش برشی در سطح یک دیواره را توصیف می‌کند و با توجه به رابطه زیر محاسبه می‌شود. جوشکاری هم‌زن اصطکاکی
به‌طور کلی زاویه انحراف ابزار می‌تواند از صفر تا ۴ درجه برای مواد مختلف تغییر کند ولی برای بیشتر مواد بهترین محدود ۲٫۵ تا ۳٫۵ درجه می‌باشد. وجود این زاویه باعث می‌شود که موادی که در هنگام نفوذ و حرکت ابزار در زیر قسمت مقعر شانه به دام افتاده و پلاستیک شده‌اند، با استفاده از نیروی فورج پشت ابزار با فشار زیاد به داخل قطعه بازگردند؛ بنابراین اثرات این زاویه به صورت بالا رفتن استحکام و ایجاد ریز ساختار همگن و یکنواخت خواهد بود. یکی از پارامترهای دیگری که در کیفیت جوش تأثیرگذار می‌باشد، میزان نیروی محوری وارد شده به قطعه از طرف دستگاه جوشکاری هم‌زن اصطکاکی می‌باشد. یک میزان بهینه برای نیروی محوری وجود دارد. اگر نیروی محوری کمتر از این میزان باشد، جریان عمودی ماده به خوبی صورت نمی‌گیرد و عیوب ترک و تونل در جوش ایجاد می‌شود. در صورتی که میزان این نیرو از مقدار بهینه بیشتر باشد، موجب نازک شدن مقطع جوش و پاشش بیش از حد در اطراف جوش می‌شود. اصطکاک
ضریب اصطکاک (COF) عبارت است از مقدار نیروی عمودی بخش بر نیروی اصطکاک. طبق نظریه کولن ضریب اصطکاک هر ماده ثابت است. با این وجود آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهد ضریب اصطکاک به عواملی از جمله فشار تماس، سرعت لغزش، دما، تعداد چرخه‌های بارگذاری (number of cyclic reversals)، و غیره بستگی دارد. آزمون برش سه‌محوری
تنش مؤثر بر روی نمونه را می‌توان با استفاده از یک سطح متخلخل روی یک صفحه و محاسبه‌ی فشار سیال (معمولاً آب)، تنش کل، و فشار حفره‌ای در طول آزمون، اندازه‌گیری کرد. میدان الکتریکی
از قانون کولن می‌دانیم که دو بار الکتریکی بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. این نیرو را می‌توان با استفاده از مفهوم جدیدی به نام میدان الکتریکی توضیح داد، یعنی واسطه‌ای که بارهای الکتریکی، با آن بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. به بیان دیگر هر بار الکتریکی در فضای اطراف خود یک میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که هرگاه بار الکتریکی دیگری در محدوده این میدان قرار گیرد، بر آن نیروی وارد می‌شود. معمولاً خطوط میدان الکتریکی در اطراف هر بار الکتریکی با استفاده از مفهوم خطوط نیرو نشان داده می‌شود. به عنوان مثال اگر یک بار الکتریکی نقطه‌ای مثبت را در نقطه‌ای از فضا در نظر بگیریم، در این صورت خطوطی از این نقطه به طرف خارج رسم می‌شوند. این خطوط بیانگر جهت میدان الکتریکی هستند. همچنین با استفاده از چگالی خطوط میدان الکتریکی می‌توان به شدت میدان الکتریکی نیز پی برد. میکروسکوپ نیروی اتمی
در اندازه‌گیری نیرو، AFMها  می توانند برای اندازه‌گیری نیروهای بین پراب و نمونه به شکل تابعی از جداسازی متقابل استفاده شوند. این می‌­تواند برای طیف-سنجی نیرو به هدف اندازه‌گیری‌های ویژگی‌های مکانیکی نمونه اعمال شود، مانند مدول یانگ نمونه که یک معیار سفتی است. مسئله دو جسم
که formula_13 نیروی واردشده از طرف جسم ۲ به جسم ۱ و formula_14 نیروی واردشده از طرف جسم ۱ به جسم ۲ است. اضافه‌کردن و کم‌کردن این دو رابطه از یکدیگر، مسئله را به دو مسئلهٔ تک جسم تبدیل می‌کند. اضافه‌کردن این دو رابطه، منجر به رابطه‌ای می‌شود که حرکت مرکز جرم (مرکز سنگینی سراسری) را تعیین می‌کند. در مقابل، کم‌کردن رابطهٔ (۲) از رابطهٔ (۱)، منجر به رابطه‌ای می‌شود که نشان می‌دهد بردار formula_15 بین دو جسم، چگونه با زمان تغییر می‌کند. سختی
در تمام آزمون‌های استاتیک، نوعی فرورونده تحت اثر نیرویی خارجی در سطح نمونه فرو برده می‌شود، یکی از ابعاد این فرورفتگی اندازه‌گیری شده و از آن برای تعیین عدد سختی استفاده می‌شود. ذات ماده، اندازه و نوع فرورونده و همچنین مقدار نیروی وارد شده بر اندازه فرورفتگی تأثیر گذارند. راکول، برینل، نوپ و ویکرز روش‌هایی هستند که غالباً برای تعیین سختی استفاده می‌شوند. اساس به کار گرفته شده در تمام این آزمایش‌ها، مجموعه نیروهایی هستند که به فرورونده اعمال می‌شوند. اگر ماده سخت باشد، فرورفتگی ای کوچک و کم عمق حاصل می‌شود در حالی که اگر ماده نرم باشد، فرورفتگی ای کاملاً بزرگ و عمیق حاصل خواهد شد. آزمایش کاوندیش
آزمایش کاوندیش ، آزمایشی است که در سال ۹۸–۱۷۹۷ توسط هنری کاوندیش، دانشمند بریتانیایی انجام شد. این آزمایش نخستین آزمایشی است که در آن نیروی گرانش بین اجسام در آزمایشگاه محاسبه شد، و نیز نخستین آزمایشی است که در آن مقدار دقیقی برای ثابت گرانش و جرم زمین به دست آمد. با این حال، این داده‌ها توسط دیگران از آزمایش کاوندیش به دست آمد، و به کمک این آزمایش مقداری هم برای جرم زمین به دست آمد. پیش از آن در سال ۱۷۸۳ زمین‌شناسی به نام جان میشل نیز با ساخت وسیله‌ای برای انجام این آزمایش اقدام کرده بود. با این حال، میشل در سال ۱۷۹۳ و پیش از تکمیل کار خود مرد، و بعد از مرگ او، وسیله‌اش به فرانسیس جان هاید ولاستون و سپس به هنری کاوندیش رسید، و کاوندیش آن را از نو ساخت ولی مطابق برنامه‌ای که میشل در سر داشت پیش نرفت. کاوندیش بعد از آن اندازه‌گیری‌هایی با آن انجام داد و نتایج آن را در سال ۱۷۹۸ منتشر کرد. سیاره دوگانه
آیزاک آسیموف، دانشمند روس‌تبار آمریکایی نظریه‌ای تحت عنوان مقدار نسبت کشش (نسبت طناب‌کشی) را برای ایجاد تمایز بین منظومهٔ «سیارهٔ دوگانه» و منظومهٔ سیاره-قمر ارائه کرد که بستگی به اندازهٔ نسبی دو جسم ندارد. این مقدار به سادگی میزان نیروی وارده از جسم بزرگ‌تر به جسم کوچک‌تر را به نسبت میزان نیروی وارده از خورشید به جسم کوچک‌تر محاسبه می‌کند. این مقدار با فرمول زیر به دست می‌آید: نسبت نیرو به وزن
این نسبت برای یک وسیله نقلیه در طی عملکرد به علت مصرف سوخت یا ماده پیشرانه متغیر است. معمولاً این نسبت بر اساس مقدار اولیه آن منتشر می‌شود و به عنوان نشانگری برای توانایی آن وسیله برای مقایسه عددی در عملکرد اولیه‌اش می‌باشد. گرانش زمین
نیرویی که دو ذره به جرمهای m و m به فاصله r از یکدیگر بهم وارد می‌کنند نیروی جاذبه‌ا‌ی است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر می‌کند. و بزرگی آن برابراست با: F = G mm/r و G = 6.67X10 Nm/(kg) m و m جرم هر دو جسم ، r فاصله بین مرکز جرم آنها و G ثابت جهانی است و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است. نیروی گرانشی میان دو جسم در واقع نیروهای کنش و واکنش‌اند، یعنی جسم اول نیرویی به جسم دوم وارد می‌کند، متعاقب آن جسم دوم نیز نیرویی به جسم اول وارد می‌کند، این در خط واصل بین دو جسم اثر می‌کند. این نیرو در مورد ذرات جرمدار است، یعنی اگر بخواهیم نیروی میان دو جسم بزرگ مانند زمین و ماه را تعیین کنیم باید هر جسم را به صورت مجموعه‌ای از ذرات را در نظر بگیریم و سپس نیروی برهمکنش میان این ذرات را باهم محاسبه کنیم، در این قانون فرض می‌شود که نیروی گرانش میان دو ذره از اجسام دیگر مستقل است و به خواص فضای اطراف آنها بستگی ندارد.1. مقاومت فشاری
بنا به تعریف، مقاومت فشاری برابر است با مقدار تنش فشاری تک محوری، هنگامی که المان مورد نظر کاملاً گسیخته می‌شود. میزان مقاومت فشاری، معمولاً به وسیله آزمایش فشار و به صورت تجربی به دست می‌آید. دستگاه آزمایش فشار، برای آزمایش کشش نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این تفاوت که به جای اعمال یک بار فشاری تک محوره، بار کششی تک محوره اعمال می‌شود. در آزمایش فشار، نمونه مورد آزمایش (معمولا استوانه‌ای شکل) کوتاه‌تر شده و چاق می‌شود. منحنی تنش-کرنش با استفاده از نتایج آزمایش، به شکل زیر رسم می‌شود: آزمون سختی ویکرز
مقادیر ویکرز به‌طور کلی از نیروی آزمایش مستقل هستند: برای 500 gf (گرم نیرو) و ۵۰ kgf (کیلوگرم نیرو) در هر حالت یکسان خواهند بود، تا زمانی که نیرو حداقل 200 gf (گرم نیرو) باشد. با این حال، فرورفتگی‌های نیروهای کمتر، اغلب، وابسته بودنِ سختی به عمق تورفتگی را نشان می‌دهند که به عنوان اثر اندازه تورفتگی (ISE) شناخته می‌شود. سختی ویکرز
واحد سختی ویکرز کیلوگرم نیرو بر میلی‌متر مربع است و مقادیر حاصل به صورت xxxHVyy گزارش می‌شوند که xxx میزان سختی و yy نیروی اعمال شده بر فرورونده است. روش آزمایش سختی ویکرز یک نوع استاتیک است که از استانداردهای ISO 6507 ، ASTM E92 و ASTM E384 پیروی می کند. حساسیت اصطکاک
حساسیت اصطکاک تقریبی از میزان اصطکاک یا مالش یک ترکیب می‌تواند تحمل قبل از موعد مقرر انفجار است. به عنوان مثال، نیتروگلیسیرین دارای حساسیت بسیار بالا به اصطکاک، به این معنی که مالش بسیار کمی در برابر آن می‌تواند باعث انفجار آن شود . هیچ ابزار دقیقی برای تعیین میزان اصطکاک مورد نیاز برای تنظیم کردن یک ترکیب وجود ندارد، اما با میزان نیروی اعمال شده و مقدار زمان قبل از ایجاد انفجار میزان تقریبی آن بدست می آید. نیروی بدنی (حجمی)
توزیع نیروهایی که برای تاثیر روی ماده به تماس مستقیم احتیاج ندارند توزیع نیروی بدنی(1)(حجمی) نامیده می شوند. نیروی جاذبه ثقل عمومی‌ترین توزیع نیروی بدنی روی یک جسم است. همچنین توزیع نیروی مغناطیسی روی مادهٔ مغناطیسی شده، در یک میدان مغناطیسی نیز یک توزیع نیروی بدنی است. قانون نیروی آمپر
برای محاسبهٔ نیروی بین دو سیم واقع در محیط مادی، ثابت تراوایی خلاء را با مقدار واقعی تراوایی مغناطیسی محیط جایگزین می‌کنند. میکروسکوپ نیروی اتمی
با خم شدن کانتی‌لیور، انعکاس نور لیزر بر روی آشکارسازنوری جابجا می‌شود. بدین ترتیب می‌توان جابجایی نوک کانتی‌لیور را اندازه‌گیری کرد. از آنجایی که کانتی‌لیور در جابجایی‌های کوچک از قانون هوک پیروی می‌کند، از روی جابجایی کانتی‌لیور می‌توان نیروی برهم‌کنش بین نوک و سطح نمونه را بدست آورد. و از روی نیروی بین اتم‌های سطح نمونه و پراب، می‌توان فاصلهٔ بین نوک و سطح نمونه، یا همان ارتفاع آن قسمت از نمونه را بدست آورد. برخورد الاستیک
برخورد الاستیک به برخورد دو جسم گفته می‌شود در صورتی که مجموع انرژی جنبشی دو جسم قبل و بعد از برخورد مساوی باشد. برخورد الاستیک در صورتی اتفاق می‌افتد که هیچ نوع تبدیل انرژی جنبشی به انواع دیگر انرژی رخ ندهد. در حین برخورد اجسام کوچک، ابتدا انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل مربوط به نیروی دافعهٔ بین ذرات تبدیل می‌شود، بعد این انرژی پتانسیل دوباره به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. نیرو
نیروی اصطکاک جنبشی formula_3 وقتی دو جسم نسبت به هم در حرکتند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و مقدار آن ثابت و برابر با formula_4 است. این نیرو در خلاف جهت حرکت دو جسم نسبت به یکدیگر است و با حرکت آن‌ها مخالفت می‌کند. ضریب تناسب formula_5 ضریب اصطکاک جنبشی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. formula_5 معمولاً کوچک‌تر از formula_2 است. نیرو
اصطکاک نیرویی است که با حرکت دو سطح نسبت به هم مخالفت می‌کند. مقدار این نیرو متناسب است با نیروی عمودبرسطح بین دو جسم. در مدل‌های ساده‌شده، اصطکاک را در دو دستهٔ اصطکاک جنبشی و اصطکاک ایستایی رده‌بندی می‌کنند. میراگر
میراگرهای اصطکاکی معمولاً در نرم افزار طراحی سازه‌ ای به صورت مستقیم (با استفاده از یک چرخه هیسترزیس مستطیلی) و یا به شکل رایج تر توسط المان‌ های جاری شونده فرضی مدل سازی می‌ گردند (نحوه مدل سازی میراگرهای اصطکاکی). فرآیند طراحی سازه‌ای منجر به دو خروجی اصلی می‌ گردد که همان نیروی لغزش و جابجایی مورد نیاز می‌ باشد. قوانین حرکت نیوتن
باید توجّه داشت که این دو نیرو به دو جسم مختلف وارد می‌گردند و نباید آن‌ها را با هم برآیندگیری کرد. مثلاً هنگامی که شخصی بر دیوار نیرو وارد می‌کند دیوار نیز بر شخص نیرو وارد می‌کند اندازه این دو نیرو باهم برابر می‌باشد ولی نیروی اوّل به دیوار وارد می‌شود و نیروی دوم به شخص. ضریب اصطکاک فانینگ
در این رابطه: نیروی بدون تماس
نیروی گرانشی است که وزن را تعیین می کند. در مقابل نیروی تماس نیرویی است که یک جسم نیرو را به جسم دیگری که با آن در تماس است وارد می‌کند. آیزاک نیوتن
نیوتن در کتاب «اصول ریاضی فلسفه طبیعی»، معروف به «پرینسیپیا» (Principia)، به این پرسش‌ها پاسخ گفت. او ثابت کرد که نیروی کشش میان اجسام آسمانی، بر پایهٔ قانون عکس مربع عمل می‌کند؛ یعنی مقدار نیروی گرانش میان خورشید و سیاره برابر است با عکس مجذور فاصله آن‌ها. او با تحلیل ریاضی نشان داد که قانون عکس مربع، ناگزیر مسیر حرکت سیاره‌ها را بیضوی می‌سازد. او حساب دیفرانسیل را در این زمان پی ریخت. آنگاه گام بلند دیگری برداشت و قانون گرانش عمومی را کشف کرد که به موجب آن هر جسمی در عالم به هر جسم دیگری نیروی کششی وارد می‌کند و مقدار این نیرو محاسبه‌پذیر است. اصطکاک
در خصوص نحوهٔ عملکرد نیروی اصطکاک در برخی منابع این گونه بیان شده‌است که علت وجود نیروی اصطکاک بین دو سطح در حال تماس جوش سرد است. جوشکاری اصطکاکی
در این نوع جوشکاری سطح دو قطعه که قرار است به هم متصل شوند در تماس باهم قرار می‌گیرند. یکی از قطعات ثابت است در حالی که قطعه دیگر می‌چرخد. ​​وقتی سرعت چرخشی به یک مقدار مشخص می‌رسد، فشار محوری اعمال می‌شود و گرمایش موضعی در قسمت‌هایی در فصل مشترک رخ می‌دهد. سپس چرخش متوقف می‌شود و مواد گرم شده روی سطح مشترک انباشته می‌شوند. آشنایی با نسبیت عام
برای به حساب آوردن نیروهای وارد بر اجسام در یک چارچوب مرجع شتاب‌دار باید نیروهایی را که در فیزیک به آن‌ها شبه‌نیرو می‌گویند به حساب آوریم. یک مثال که همان راننده در خودروی در حال شتاب‌گیری است پیشتر آورده شد. بینش عمیق اینشتین دریافتِ این نکته بود که این کششِ ناشی از گرانش اساساً با این شبه‌نیروها یکسان است. همچنین، مقدار این شبه‌نیروها همواره متناسب با جرم جسم است، همان‌گونه که در قانون گرانش نیوتون آورده شده‌است. به بیان واضح‌تر جرم گرانشی با جرم لَخت (کمیت وارد شده در قانون دوم نیوتون) برابر است و جسم حاضر در میدان گرانشی نیرویی متناسب با جرم خود احساس می‌کند. فشار
formula_2 در این فرمول، formula_3 نشانده ی چگالی ماده بر حسب کیلو گرم بر متر مکعب و g نشانده دهنده ی شدت جاذبه بر حسب نیوتون بر کیلوگرم و h نشانده ی میزان ارتفاع از سطح است که بر حسب متر محاسبه می‌شود. تنش (مکانیک)
یک حالت معمول با یک الگوی ساده ی تنش، هنگامی است که یک میله مستقیم ، با ماده ای همگن و سطح مقطع ای ثابت، توسط نیروهایی با اندازه formula_1 در امتداد محورش، در معرض تنش قرار می گیرد. اگر سیستم در حالت تعادل قرار داشته باشد و در حالت پایا باشد و از وزن میله صرف نظر شود ، از طریق هر بخش عرضی از میله، بخش بالایی باید قسمت پایینی را با نیرویی مشابه "F" پایین بکشد؛ به صورت پیوسته روی تمام سطح مقطع "A". بنابراین ، تنش σ در سراسر نوار ، در هر سطح افقی ، می تواند به سادگی با یک عدد σ بیان شود ، که صرفاً با بزرگی نیروها ، "F" و سطح مقطع ، "A محاسبه می شود" . formula_2 از طرف دیگر؛ اگر به صورت فرضی میله را به موازات محورش برش دهیم، هیچ نیرویی (در نتیجه هیچ تنشی) بین دو سطح برش یافته وجود نخواهد داشت. رئولوژی
دروسیله (شکل مقابل) مخروط (۴) روی یک میل پیچش (۱) قرار داده شده‌است و مقدار جابجایی زاویه‌ای آن به‌طور الکتریکی اندازهگیری می‌شود (۲). صفحه (۶) با یک مکانیزم مکانیکی (۷) رانده می‌شود، و نیروی عمودی (نرمال) نیز به‌طور الکترونیکی (۸) اندازهگیری می‌گردد. دمای نمونه (۵) با وسیله‌های مثل یک کوره تشعشعی (۳) کنترل می‌شود. محققین مختلفی که با این وسیله کار کردهاند» متوجه شد مانند که چهارچوب اصلی بین رئومتر جهت مطالعه موادی که اولین اختلاف بین تنشهای نرمال آن‌ها بزرگ می‌باشد. یکی از وسایل اندازه‌گیری تنش های نرمال، رئومتر "صفحات موازی چرخان " است. این وسیله همانند رئوگونیومتر است و فقط به جای مخروط یک صفحه مسطح افقی چرخان در آن قرار دارد. استخراج معادلات در این وسیله با موازنه نیروها بدست می‌آید که در اینجا از ذکر آن‌ها صرف نظرگشته و در این روش سیال ویسکوالاستیک با فشار در داخل یک لوله استوانه‌های بلند به حرکت درآمده و سپس به صورت یک جت افقی از لوله خارج می‌شود. شدت جریان باید به اندازه کافی زیاد باشد تا کشش سطحی و آثار مربوط به ثقل قابل صرف نظر کردن شوند. با اندازه‌گیری تراست ایجاد شده توسط جت یا قطر انبساط یافتهٔ نهایی جت می‌توان تنش های نرمال تولید شد ساده داخل لوله را تخمین زد. اهمیت این روش در شدت‌های برشی به مراتب بالاتر از آنچه که در وسایل چرخشی قابل دستیابی است. حسگر سنجش فشار
فشار را همچنین می‌توان با استفاده از (DIC) اندازه‌گیری کرد. با استفاده از این تکنیک، از یک یا دو دوربین در اجتماع با نرم‌افزار DIC، برای ردیابی مشخصه‌های روی سطح اجزا، برای تشخیص حرکات کوچک استفاده می‌شود. نقشهٔ استرین کامل نمونهٔ آزمایش شده را می‌توان به دست آورد، که نمایش مشابهی را به عنوان ارائه می‌دهد. این تکنیک، در بسیاری از صنایع برای جایگزینی فشارسنج‌های سنتی یا حسگرهای دیگر مثل کشش سنج ()، ، و شتاب سنج‌ها استفاده می‌شود. دقت نرم‌افزار DIC که به صورت تجاری در دسترس است، معمولاً در محدودهٔ ۱۰۰/۱ تا ۳۰/۱ پیکسل برای اندازه‌گیری جابجایی است، که منجر به حساسیت فشار بین ۲۰ تا ۱۰۰ میکرومتر در یک متر می‌شود. روش DIC این اجازه را به ما می‌دهد که به سرعت، شکل، جابجایی و فشار غیرتماسی را اندازه‌گیری نماییم، و همزمان از برخی از روش‌های تماسی سنتی، به ویژه با ضربه‌ها، فشار زیاد، درجه حرارت بالا آزمون خستگی چرخه بالا جلوگیری می‌کند. آزمون کشش
در اکثر آزمون‌های کشش مواد، می‌توان مشاهده کرد که در مراحل اولیهٔ آزمون ارتباط بین نیروی اعمالی یا بار وارده و ازدیاد طول نمونه تحت تست، به‌صورت خطی است. در این ناحیه، نمودار از رابطه ای به نام «قانون هوک» تبعیت می‌کند که در آن نسبت تنش به کرنش مقدار ثابت E= σ/e است. E معرف شیب خط در این ناحیه است، که درآن تنش متناسب با کرنش بوده و «مدول الاستیسیته» یا «مدول یانگ» نامیده می‌شود. نیروی پایستار
به یاد داشته باشید که این‌ها به محدوده ای که تمام نیروها پاستار است اعمال می‌شود، بنابراین اصطکاک بسیار ناچیز است. انرژی جنبشی کل به علاوه انرژی پتانسیل یک سیستم به عنوان انرژی مکانیکی آن سیستم تعریف می‌شود. (KE+PE). در سیستمی که تنها نیروهای پایستار را تجربه می‌کند، انرژی پتانسیلی وجود دارد که با هر نیرو در ارتباط است و انرژی تنها از شکلی بین KE و انواع مختلف PE، با ثابت نگه داشتن انرژی کل، تغییر می‌کند. اثر ترموالکتریکی
ترموکوپل ها و ترموپایل ها دستگاه هایی هستند که از اثر سیبِک برای اندازه گیری اختلاف دمای بین دو جسم استفاده می کنند. ترموکوپل ها معمولا برای اندازه گیری دمای بالا، حفظ دمای یک نقطه اتصال و یا اندازه گیری آن استفاده می شوند. ترموپایل ها از مجموعه ای سِری از ترموکوپل ها تشکیل شده اند که برای اندازه گیری تغییرات دمایی بسیار جزیی مورد استفاده قرار می گیرند. الکتریسیته
این نیرو ذرات باردار را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابرین بار تمایل دارد تا حد امکان به‌طور مساوی در یک سطح هادی پخش شود. اندازهٴ نیروی الکترومغناطیسی، چه جاذبه باشد و چه دافعه، با استفاده از قانون کولن به‌دست می‌آید. مطابق این قانون، نیرو با حاصلضرب بار دو ذره در مجذور معکوس فاصلهٴ بین آن دو متناسب است. نیروی الکترومغناطیس بسیار نیرومند است و در واقع بعد از نیروی هسته‌ای قوی، نیرومندترین نیرو به‌شمار می‌آید. اما بر خلاف آن، این نیرو در تمام فواصل اعمال می‌شود. در مقایسه با نیروی گرانش، نیروی الکترومغناطیسی که دو الکترون را دفع می‌کند، ۱۰۴۲ بار قویتر از نیروی جاذبه گرانشی بین آن دو است.