1. Deformation:
* elastisk deformation: När en kraft appliceras på ett fast ämne kan den deformeras elastiskt, vilket innebär att den återgår till sin ursprungliga form när kraften har tagits bort. Detta är möjligt eftersom de interatomiska bindningarna i det fasta ämnet sträcker sig eller komprimeras, men inte trasiga. Mängden deformation är proportionell mot den tillämpade kraften (Hookes lag).
* plastisk deformation: Om den applicerade kraften överskrider den elastiska gränsen för det fasta ämnet kommer materialet att deformeras permanent. Detta händer eftersom de interatomiska bindningarna förändras permanent och det fasta ämnet återgår inte till sin ursprungliga form. Detta kallas avkastning eller permanent deformation.
* fraktur: Om den applicerade kraften är ännu starkare kan det få materialet att bryta eller spricka. Detta inträffar när den applicerade kraften överskrider materialets ultimata draghållfasthet.
2. Rörelse:
* Översättning: Kraft kan få ett fast ämne att röra sig i en rak linje (översättning). Accelerationen av objektet är direkt proportionell mot den kraft som appliceras och omvänt proportionell mot dess massa (Newtons andra lag).
* rotation: Kraft kan få ett fast ämne att rotera ungefär en axel. Detta kallas vridmoment, som är produkten av kraften och det vinkelräta avståndet från rotationsaxeln.
3. Energiöverföring:
* arbete: Kraft kan göra arbete på en solid och överföra energi till den. Arbetet definieras som kraften som appliceras multiplicerat med avståndet som flyttats i kraftens riktning. Denna energi kan lagras som potentiell energi (t.ex. i en sträckt fjäder) eller omvandlas till kinetisk energi (t.ex. en rullande boll).
* värme: Kraft kan orsaka inre friktion inom en fast, generering av värme. Detta beror på att molekylerna i det fasta ämnet vibrerar och kolliderar med varandra, vilket resulterar i en temperaturökning.
4. Förändringar i tillstånd:
* smältning: Stark tillräckligt kraft kan övervinna de intermolekylära bindningarna som håller ett fast ämne, vilket gör att den smälter in i en vätska.
* sublimering: Under specifika förhållanden kan kraft få ett fast ämne att direkt omvandlas till en gas och kringgå vätsketillståndet.
Exempel:
* Tryck på en dörr: Du applicerar en kraft på dörrhandtaget och får det att rotera och öppna.
* sträcker ett gummiband: Du applicerar en kraft på gummibandet, vilket får det att sträcka sig elastiskt. Om du applicerar för mycket kraft kommer det att bryta (sprick).
* hamra en nagel: Du applicerar en kraft på hammarhuvudet, vilket får den att accelerera och slå nageln och köra den i träet.
* Uppvärmning av en metallstång: Att applicera värme på en metallstång ökar vibrationerna i dess molekyler, vilket gör att den expanderar.
Sammanfattningsvis spelar Force en avgörande roll i beteendet hos fasta ämnen, påverkar deras form, rörelse, energitillstånd och till och med deras fas. De specifika effekterna beror på fastighetens egenskaper, kraftens storlek och riktning och den tid som den tillämpas.
