القوة النوعية

القوة النوعية ( SF ) هي كمية خاصة بالكتلة تُعرف بأنها حاصل قسمة القوة لكل وحدة كتلة .

${\displaystyle \mathrm {SF} =F/m}$

إنها كمية فيزيائية من نوع التسارع ، بوحدة الطول لكل مربع الزمن ( T ^-2 L ) ووحدات النظام الدولي للوحدات متر لكل ثانية مربعة (m·s ⁻² ).

يُستخدم هذا المفهوم عادةً لوصف القوى الأخرى غير الجاذبية ، لمحاكاة العلاقة بين تسارع الجاذبية وقوة الجاذبية . ويُطلق عليه أيضاً الوزن النوعي (الوزن لكل وحدة كتلة)، حيث أن وزن الجسم يساوي مقدار قوة الجاذبية المؤثرة عليه.

قوة الجاذبية هي مثال على القوة النوعية المقاسة بوحدات الجاذبية القياسية ( g ) بدلاً من م/ث²، أي بمضاعفات g (على سبيل المثال، "3 g ").

القوة النوعية (الكتلية) ليست تسارعًا إحداثيًا ، بل هي تسارع ذاتي ، وهو التسارع النسبي للسقوط الحر. القوى، والقوى النوعية، والتسارعات الذاتية متساوية في جميع الأطر المرجعية، بينما التسارعات الإحداثية تعتمد على الإطار المرجعي. بالنسبة للأجسام الحرة، تُعد القوة النوعية سببًا لتسارع الجسم الذاتي ومقياسًا له.

يعتمد تسارع الجسم الساقط سقوطًا حرًا باتجاه الأرض على الإطار المرجعي (يختفي في إطار السقوط الحر، والذي يُسمى أيضًا الإطار العطالي)، ولكن أي تسارع ناتج عن قوة الجاذبية سيكون موجودًا في جميع الأطر. هذه القوة النوعية تساوي صفرًا بالنسبة للأجسام الساقطة سقوطًا حرًا، لأن الجاذبية وحدها لا تُنتج قوى جاذبية أو قوى نوعية.

تقيس مقاييس التسارع الموجودة على سطح الأرض قيمة ثابتة قدرها 9.8  م/ث² حتى عندما لا تتسارع (أي عندما لا تخضع لتسارع إحداثي). ويعود ذلك إلى أن مقاييس التسارع تقيس التسارع الذاتي الناتج عن قوة الجاذبية الأرضية (إذ لا تُنتج الجاذبية وحدها قوة جاذبية أو قوة نوعية). تقيس مقاييس التسارع القوة النوعية (التسارع الذاتي)، وهو التسارع النسبي للسقوط الحر، ^{[ 1 ]} وليس التسارع "القياسي" النسبي لنظام إحداثيات.

في الهيدروليكا ذات القنوات المفتوحة ، القوة النوعية (${\displaystyle F_{s}}$) له معنى مختلف:

${\displaystyle F_{s}={\frac {Q^{2}}{gA}}+zA}$

حيث Q هو معدل التدفق، و g هو التسارع الناتج عن الجاذبية، و A هي مساحة المقطع العرضي للتدفق، و z هو عمق مركز ثقل مساحة التدفق A. ^{[ 2 ]}

• تسريع
• التسارع المناسب