القوة
هي القدرة في التأثير على أيّ جسم من خلال التغيير في الحالة الطبيعية للجسم أو في اتجاهه (موضعه أو حركته)، ومن الناحية الرياضيّة هي نسبة تغيّر الحركة أو الزخم بالنسبة للزمن، وهذا يعني أنّ لأيّة قوّة كمية متجهة، وتاريخياً كان أوّل من عرف القوة هو أرخميدس خلال القرن الثالث قبل الميلاد، وعلى الرغم من ذلك فإنّ إسحاق نيوتن وضع مجموعة من المبادئ الرياضية خلال القرن السابع عشر.
كان للقوّة مفهومٌ قبل ظهور نيوتن مُرتبطاً بشكل وثيق على عمل الآلات البسيطة؛ حيث إنّ القليل من المزايا الميكانيكية لهذه الآلات تمتلك أداءً له نفس العمل؛ وذلك باستخدام القوة، وفي ذلك الحين تمكّن أرخميدس من تحليل العديد من خصائص هذه القوى، وعبّر عنها بمصطلح قوة الطفو على السوائل.
وحدة قياس القوة
يُعرف اسم وحدة القياس للقوة بنيوتن؛ وذلك لأنّ العالم نيوتن هو من وضع المبادئ الأساسية للعلاقة الرياضية لقياس القوة، ويُعرف اسمها بالإنجليزية بـ(Newton)، ورياضياً تعني متر/ كيلوغرام ثانية أي إنّ القوة التي تؤثّر على كتلة مقدارها كيلوغرام واحد تكبسها متراً لكل ثانيتين، وذلك وفق العلاقة الرياضية التالية (N=(kg×m)/s^2)؛ حيث إنّ N نيوتن، وKg كيلوغرام، وM متراً، وS ثانية.
رياضياً للقوة علاقة رياضيّة هي (القوة = الكتلة × التسارع)؛ حيث إنّنا إذا كنا نمتلك كتلة وحدة قياسها بالكيلوغرام تتأثر بالقوة التي تنتج عن الجاذبية الأرضية، مع العلم بأنّ عجلة الجاذبية تساوي (9.8 متر/ثانية²)، فمن السهل حساب قوة الجاذبية بين الجسم وبين الأرض، كما يُمكن ذلك وفق العلاقة التالية: (قوة التجاذب = وزن الجسم = 9.8 × الكتلة، ويجب التفريق بين الكتلة والوزن في مجال الفيزياء عند حساب القوة؛ حيث إنّ الكتلة يتم قياسها بوحدة الكيلوغرام، في حين أنّ الوزن يُقاس بوحدة (كيلوغرام/متر لكل ثانية مربعة).
العلاقة بين القوة والطاقة
العلاقة هي عبارة عن الشغل (الطاقة) المبذول على أحد الأجسام مضروباً في القوة على المسافة، ومثال على ذلك أنّ القوّة التي مقدراها واحد نيوتن على مسافة متر واحد فإنّ الشغل الناتج هو (واحد نيوتن/متر) والتي تساوي جولاً واحداً، وهذا يعني أن الطاقة المبذولة على أي جسم مساوية للتغيّر في طاقة الجسم نفسه.
وحدة نيوتن والضغط
توجد العديد من الاستخدامات عبر العلاقات الرياضية في هذا التطبيق؛ حيث إنّ تعيين كلٍّ من الضغط والضغط الجوي يتم استخدامه في وحدة نيوتن، وتُقاس وحدة الضغط بباسكال التي تساوي نيوتن لكل متر مربع، وعلى سبيل المثال إنّ الضغط الجوي الواحد يساوي 100.000 باسكال.
