Vidi fonton por Forto

{{AliajSignifoj}}

[[Dosiero:Descomposicion de fuerzas en plano inclinado.png|eta|300px|Malkompono de fortoj, kiuj agadas sur [[solidaĵo]] situanta sur [[klinita ebenaĵo]].]]
[[Dosiero:Domenico-Fetti Archimedes 1620.jpg|eta|[[Arkimedo]] (pentraĵo de [[Domenico Fetti]], 1620) la unua priskribis forton.]]
En [[fiziko]], '''forto''' estas io kio kaŭzas [[akcelo]]n de libera korpo kun [[maso]]. La neta (aŭ rezulta) forto estas la vektora sumo de ĉiuj fortoj agantaj sur la korpon.

Forto estas [[vektoro|vektora grando]] difinita kiel la rejto (infinitezima tempa proporcio) da ŝanĝo de [[movokvanto]] induktita en libera korpo kaŭze de [[kampo (fiziko)|kampo]] aŭ interago kun alia korpo, kaj tiel havas asociitan direkton. La [[SI]] unito por forto estas [[neŭtono]].

== Historio ==
[[Dosiero:Aristoteles Louvre2.jpg|eta|dekstre|[[Aristotelo]] fame priskribis forton kiel io kiu okazigas ke io faru "nenaturan movon".]]

[[Dosiero:Galileo.arp.300pix.jpg|eta|dekstre|[[Galileo]] uzis pilkojn por priskribi forto.]]

[[Dosiero:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|eta|dekstre|[[Isaac NEWTON]] faris la unuan matematikan difinon de forto.]]
* Forto estis [[unua priskribo|unue priskribita]] de [[Arkimedo]].
* [[Galileo GALILEI]] uzis ruliĝantajn pilkojn por kontraŭpruvi la [[Aristotelo#Fiziko|teorion de Aristotelo pri movado]] ([[1602]] - [[1607]]).
* [[Isaac NEWTON]] kreditiĝas por farado de la unua matematika difino de forto.
* [[Henry Cavendish]] helpe de [[tordometro|tordopesilo]] mezuris la forton de gravito inter du masoj ([[1798]]).

Antikvaj verkistoj, tiel kiel [[Aristotelo]], mistaksis ke plejmultaj ordinaraj objektoj ne moviĝas pro tio ke ili estas stringitaj de kontraŭaj sed egalaj fortoj. Aristotelo kaj aliaj kredis ke estas la natura stato de objektoj sur tero esti senmovaj, kaj ke ili tendencas al tiu ĉi stato (fine kvietiĝi al seninterago), se lasitaj solaj. Tiu ĉi estis la kutima sperto de homoj kun ordinaraj kondiĉoj kie froto implikiĝis; do la ideo de NEWTON ke nekontraŭitaj fortoj nature produktis konstantan ''pliiĝon'' de rapido, ne estis memklara. Frotaj fortoj, agantaj kontraŭe inter si, historie tendencis kaŝi la ĝustan matematikan rilaton inter simplaj nekontraŭitaj fortoj kaj movado.

La ĝusta konduto por nekontraŭita forto unue estis malkovrita de [[Galilejo]] dum laborado kun gravito, kvankam ne estis ĝis NEWTON ke gravito vidiĝis simple kiel produktado de unu speco de nekontraŭita "forto". NEWTON ĝeneraligis la konduto de [[konstanta akcelado]] aŭ konstanta pliiĝo de [[movokvanto]], al fortoj aliaj ol gravito. Li asertis en lia dua leĝo de movado ke tiu ĉi konduto ke tiu ĉi konduto de konstanta pliiĝo de movokvanto estas karakteriza de ĉiuj fortoj -- inkludantaj la "fortoj" de ordinara sperto, tiel kiel tensio au streso produktita de premado de fingro kontraŭ objekto.

== Ekzemploj ==
* Peza objekto sur tablo estas tirata supren al la planko de la interago de ĝia maso kaj la maso de la tero per la forto de gravito. Samtempe, la tablo forpuŝas la malsupran forton kun egala forto, rezulte en nula neta forto, kaj nenia movado.
* Peza objekto sur tablo estas milde puŝita laŭ flanka direkto per fingro. Tamen, ĝi ne movas flanken, ĉar la forto de la fingro sur la objekto nun estas kontraŭita de la ''nova'' (statika) forto, generita inter la objekto kaj la tabla surfaco. Tiu ĉi nove generita forto ''ekzakte'' egalas la forton produktitan sur la objekto de la fingro, kaj ''refoje'' nenia movado okazas. La nova forto pliiĝas aŭ malpliiĝas aŭtomate. Se la forto de la fingro pliiĝas (ĝis valoro), la kontraŭa aliflanka forto de statika froto PLIIĜAS ekzakte al valoro de perfekta kontraŭeco kaj ĉesigas ĉian movadon.
* Peza objekto sur tablo estas puŝita de fingro sufiĉe intense ke la froto rompiĝas, kaj la objekto komencas gliti trans la surfaco je konstanta rejto (tempa proporcio). Ŝajnas al naiva observanto ke aplikado de konstanta forto produktas konstanan rapidon. Tamen tiu ĉi konduto efektive estas produktita de variaj kaj kontraŭaj fortoj de froto aŭ rezisto.
* Peza objekto atingas la randon de la tablo kaj falas. Nun la objekto, elmetita al la konstanta forto de sia pezo, sed liberita de reaga forto de la tablo, akiras rapidon proporcie al la kvadrato del la tempo de falo, kaj tiel sia rejto de ''akiro'' de movokvanto kaj rapido estas konstanta. Tiuj ĉi faktoj unue estis malkovrita de [[Galilejo]].

== Kvanta difino ==
[[Isaac Newton|Newton]] estis la unua matematike difini forton kiel la rejto de ŝanĝo de movokvanto: <math>\mathbf{F} = dp/dt </math>. Tie ĉi NEWTON provizis pli utilan difinon de forto kaj plu asertis ke la fortoj de ordinara sperto produktas movadojn de speco kiu kutime ne vidiĝas en ordinaraj spertoj. (Tiuj spertoj kutime estas malpurigitaj de kaŝitaj kaj ŝanĝantaj [[frotado|frotaj]] fortoj, kiel en la supraj ekzemploj.) La ĝusta kaj simpla rilata leĝo inter forto kaj movado estas historie vidita kiel la [[Leĝoj de Newton pri movado|"dua leĝo de NEWTON"]]:

: <math>\mathbf{F} = {d\mathbf{p} \over dt} = {d(m \mathbf{v}) \over dt}</math>.

La kvanto ''m'''''v''' nomiĝas [[movokvanto]]. Tiel, la neta forto sur partiklo estas egala al la rejto de ŝanĝo de [[movokvanto]] de la partiklo dum tempo. Tipe la maso ''m'' estas konstanta dum tempo , kaj la leĝo de NEWTON povas esti skribita en pli simpla formo

: <math>\mathbf{F} = \frac{d\mathbf{p}}{dt}= \frac{d(m\mathbf{v})}{dt} = m\frac{d(\mathbf{v})}{dt} = m\mathbf{a} </math>

kie <math>\mathbf a = {d \mathbf v} /{dt}</math> estas la [[akcelo]]. Ne estas ĉiam la kazo ke ''m'' estas sendependa de ''t''. Ekzemple la maso de [[raketo]] malpliiĝas dum ĝia propulsenzo estas elĵetita. Sub tia cirkonstanco, al supra ekvacio (<math>\mathbf{F} = m\mathbf{a} </math>) estas malĝusta, kaj la plena formo de la dua leĝo de NEWTON devas esti uzata.

La rilato <math>\mathbf{F} = m\mathbf{a} </math> ankaŭ malsukcesas dum rapido alproksimiĝas al la rapido de lumo, laŭ la [[Speciala Teorio de Relativeco]], kvankam la difino <math>\mathbf{F} = dp/dt </math> ankoraŭ validas.

Ĉar [[movokvanto]] estas [[vektoro]], forto, kiu estas ĝia tempa [[derivaĵo]], estas ankaŭ vektoro -- ĝi havas [[longo]]n kaj [[direkto]]n. Vektoroj (kaj tiel fortoj) adiciiĝas per komponantoj. Kiam du fortoj agas sur objekto, la rezulta forto, la "rezultanto" estas la [[vektoro|vektora sumo]] de la originalaj fortoj. Tio ĉi nomiĝas la principo de [[supermetado]]. La [[longo]] de la rezultanto varias de la diferenco de la longoj al la sumo de longoj, depende de la angulo inter iliaj linioj de ago. Kiel kun ĉia vektora adicio, tiu ĉi rezultas en [[paralelograma regulo]]: la adicio de du vektoroj reprezentitaj de la lateroj de la paralelogramo donas ekvivalentan rezultanto, kiu havas egalan longon kaj direkton al la transverso de la paralelogramo. Se la du fortoj estas egalaj je longo sed kontraŭaj je direkto, la rezultanto estas nulo. Tiu ĉi kondiĉo nomiĝas [[meĥanika ekvilibro|statika ekvilibro]], kun la rezulto ke la objekto restas senmova aŭ moviĝas kun konstanta rapido. Statika ekvilibro estas matematike ekvivalenta al la movado anticipata kun egalaj sed kontraŭe direktitaj [[akcelo]]j (nature ĝi estas la sama movado kun egalaj sed kontraŭe direktitaj [[akcelo|akceladoj]] (nature ĝi estas la sama movado kiel kun nenia akcelo).

Krom adiciado, fortoj povas esti partigitaj (aŭ rezoluciitaj). Ekzemple, horizonta forto almontranta nordorienten povas esti partigitaj en du fortojn, unu almontranta norden kaj unu almontranta orienten. Sumado de tiujn komponantaj fortoj uzante vektoran adicion donas la originalan forton. Fort-vektoroj povas ankaŭ esti tri-dimensiaj, kun la tria (vertikala) komponanto orta al la du horizontaj komponantoj.

En plejmultaj [[klarigo]]j de [[meĥaniko]], forto estas kutime difinita nur implicite, en [[termo]]j de la [[ekvacio]]j, kiuj priskribas ĝian konduton. Kelkaj [[fizikisto]]j, [[filozofo]]j, kaj [[matematikisto]]j, tiel kiel [[Ernst Mach]], [[Clifford Truesdell]], kaj [[Walter Noll]], trovis tion ĉi problema kaj serĉis por pli eksplicita difino de forto.

== Forto kaj potenciala energio ==
Anstataŭ forto, matematike ekvivalenta koncepto, kampo de [[potenciala energio]], povas esti uzata laŭvole. Ekzemple, la [[gravita forto]] aganta sur korpo povas vidiĝi kiel la ago de la [[gravito|gravita kampo]] kiu ĉeestas ĉe la loko de la korpo. Redirante la matematika difino de [[energio]] (tra la difino de [[Laboro (fiziko)|laboro]]), potencialo U('''r''') difiniĝas kiel la kampo kies [[gradiento]] estas egala kaj kontraŭa al la forto ĉe ĉiu punkto:

:<math>\textbf{F}=-\nabla U</math>

Fortoj povas esti klasita kiel [[Konserveca forto|konservativaj]] aŭ nekonservativaj. Konservativaj fortoj estas ekvivalentaj al la negativa [[gradiento]] de [[potencialo]], kaj inkludas [[gravito]]n, [[elektromagnetismo|elektromagnetan]] forton, kaj [[leĝo de Hooke|risortan]] forton. Nekonservativaj fortoj inkludas [[froto]]n, kaj la fortoj de [[deformiĝo|plastika deformiĝo]]. Tamen, por iu ajn sufiĉe detalita priskribo, ĉiuj fortoj estas konservativaj.

== Specoj de fortoj ==
Multaj fortoj ekzistas: [[Leĝo de Kulombo|kulomba forto]] (la forto inter [[elektra ŝargo]]), [[gravito]] (la forto inter masoj), [[magneta kampo|magneta]] forto - [[lorenca forto]], [[ampera forto]] (la forto inter movantaj [[elektra ŝargo|elektraj ŝargoj]]), [[froto|frotaj]] fortoj, [[centrifuga forto|centrifugaj fortoj]], [[ekfrapa forto|ekfrapaj fortoj]], [[leĝo de Hooke|risortaj fortoj]], [[streĉo (meĥaniko)|streĉaj fortoj]], [[kemia ligo|kemiaj fortoj]], kaj [[kontakta forto|kontaktaj fortoj]] por nomi kelkaj.

Nur kvar [[fundamentaj fortoj]] estas sciataj ekzisti en naturo: [[forta nuklea forto]], [[elektromagnetismo|elektromagneta forto]], [[malforta nuklea forto]], kaj [[gravita forto]]. Ĉiuj aliaj fortoj povas esti reduktiaj al tiuj ĉi fundamentaj interagoj.

La moderna [[kvantuma meĥaniko|kvantummeĥanika]] vidaĵo de la unuaj tri fundamentaj fortoj (ĉiuj aliaj ol gravito) estas ke partikloj de materio ([[fermiono]]j) ne rekte interagas inter si mem sed anstataŭe per interŝanĝo de [[virtuala partiklo|virtualaj partikloj]] ([[bosono]]j) (kiel, ekzemple, virtualaj [[fotono]]j kaze de interagoj de [[elektra ŝargo|elektraj ŝargoj]]). Laŭ [[ĝenerala relativeco]], gravito rezultas de la kurbeco de [[spactempo]].

Laŭ [[Francisko Azorín]] '''Forto''' estas ''Ĉiu kaŭzo kapabla ŝanĝi la movan staton de korpo.''<ref>[[Francisko Azorín]], [[arkitekto]], [[Universala Terminologio de la Arkitekturo]] (arkeologio, arto, konstruo kaj metio), Presejo Chulilla y Ángel, Madrido, 1932, paĝo 76.</ref> Li indikas [[etimologio]]n el latina ''fortia'' (forto),<ref>Azorín, samloke.</ref> kaj li listigas fortotipojn kaj aldonas teknikajn terminojn kiaj inerta forto, molekula forto, alcentra forto, decentra forto, konstanta forto, variema forto, komponanta forto, rezultanta forto, [[premo|prem]]forto, [[tir|tirado]]forto, poligono de fortoj, [[kampo (fiziko)|kampo de forto]]j, [[momanto de forto]]j, fortolinio, fortoparo, kaj en [[arkitekturo]] ''[[kontraŭforto]]'' por forto kontraŭstaranta alian; [[pilastro]], [[masonaĵo]] starigita kontraŭ [[puŝo (fiziko)|puŝo]]n de alia konstruelemento.<ref>Azorín, samloke.</ref>

== Unuoj de mezurado ==
La [[Sistemo Internacia de Unuoj|SI]] unitoj uzitaj por mezuri forto estas la [[neŭtono]] (simbolo N), kiu estas ekvivalenta al kg·m·s<sup>−2</sup>.

La rilato
:'''F'''=''m''·'''a'''
kie '''F''' estas la forto, (mezurita laŭ [[neŭtono (unuo)|neŭtonoj]] en [[Sistemo Internacia de Unuoj|SI]])
:''m'' estas la [[maso]], (mezurita laŭ [[kilogramo]]j en [[Sistemo Internacia de Unuoj|SI]])
:'''a''' estas la [[akcelo]], (mezurita laŭ [[metro]] je kvadrata [[sekundo]] en [[Sistemo Internacia de Unuoj|SI]])
povas uziĝi kun iuj ajn konsekvencaj unitoj ([[Sistemo Internacia de Unuoj|SI]] aŭ [[CGS]]). Se tiuj ĉi unitoj ne estas konsekvencaj, pli ĝenerala formo, '''F'''=''k''·''m''·'''a''', estas bezonata, kie la konstanto ''k'' estas konverta faktoro dependa de la unitoj uzitaj.

Ekzemple, en brit-imperiaj inĝenieraj unitoj, F mezuriĝas en [[fort-funto]]j aŭ lbf, ''m'' en [[mas-funto]]j aŭ lb, kaj ''a'' en [[futo]]j je kvadrataj sekundoj. En tiu ĉi aparta sistemo, oni bezonas uzi la pli ĝenerala formo supren, kutime skribita '''F'''=''m''·'''a'''/''g''<sub>c</sub> kun la konstano kutime uzita por tiu ĉi celo ''g''<sub>c</sub> = 32.174 lb·ft/(lbf·s<sup>2</sup>) egala al la inverso de la ''k'' supren.

Samkiel la kilogramo, la funto estas familiare uzita kaj kiel unito de maso kaj kiel unito de forto. 1 lbf estas la forto postulita por akceli unu 1 lb ĉe 32.174 futoj per kvadrata sekundo, de tio ke 32.174 futoj per kvadrata sekundo estas la norma akcelo pro tera gravito.

Ankoraŭ unu mezurunuo de forto estas [[forto de Planck]].

== Vidu ankaŭ ==
* [[Forto (virto)]]
* [[Inercia forto]]
* [[Konserveca forto]]
* [[Laboro (fiziko)|Laboro]] de forto

== Notoj ==
{{Referencoj}}

== Bibliografio ==
* Corben, H.C.; Philip Stehle (1994). Classical Mechanics. New York: Dover publications. pp. 28–31. ISBN 0-486-68063-0.
* Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Physics, Sixth Edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. ISBN 0-471-15183-1.
* Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. I: Mainly mechanics, radiation and heat (New millennium ed.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0-465-02493-3.
* Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew (2010). The Feynman lectures on physics. Vol. II: Mainly electromagnetism and matter (New millennium ed.). New York: BasicBooks. ISBN 978-0-465-02494-0.
* Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. (2001). Physics v. 1. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-32057-9.
* Kleppner, Daniel; Kolenkow, Robert J. (2010). An introduction to mechanics (3. print ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-19821-6.
* Parker, Sybil (1993). "force". Encyclopedia of Physics. Ohio: McGraw-Hill. p. 107,. ISBN 0-07-051400-3.
* Sears F., Zemansky M. & Young H. (1982). University Physics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 0-201-07199-1.
* Serway, Raymond A. (2003). Physics for Scientists and Engineers. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 0-534-40842-7.
* Tipler, Paul (2004). Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics (5th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-0809-4.
* Verma, H.C. (2004). Concepts of Physics Vol 1. (2004 Reprint ed.). Bharti Bhavan. ISBN 81-7709-187-5.

== Eksteraj ligiloj ==
* [http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-01Physics-IFall1999/VideoLectures/detail/Video-Segment-Index-for-L-6.htm Filemto pri la tri leĝoj de Newton] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20080411233349/http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-01Physics-IFall1999/VideoLectures/detail/Video-Segment-Index-for-L-6.htm |date=2008-04-11 }} fare de Walter Lewin el MIT OpenCourseWare
* [http://phy.hk/wiki/englishhtm/Vector.htm Java simulaĵo pri vektora aldono de fortoj]
* [http://www.youtube.com/watch?v=DkWKvMtdLYU Forto kiel influo sur io kiu ŝanĝas formon aŭ movon]

{{Projektoj|q=Forto}}

{{Havenda artikolo|Forto}}
{{Bibliotekoj}}

[[Kategorio:Forto]]