Сила е динамичният агент, отговорен за промяна на състоянието на Почивка или движение на тяло. Когато на тялото се приложи сила, тя може да развие а ускорение, като Законите на Нютон, или се деформира. В природата има различни видове сила, като например силагравитационно,силаелектрически,силамагнитна,силаядренасилен и слаб,силана триене, плаваща сила и т.н.
силите са векторни величини които следователно трябва да бъдат дефинирани според вашите модул,посока и смисъл. Модулът на дадена сила се отнася до нейната интензивност; The посока засяга посоките, в които се прилагат силите (например хоризонтални и вертикални); всяка посока от своя страна представя две сетива: положителни и отрицателни, ляво и дясно, нагоре и надолу и т.н.
Видове сила
Според Международна система от единицинезависимо от естеството си, количеството сила се измерва в единица kg.m / s²обаче обикновено използваме величината нютон (N) да определи такава единица, като почит към един от най-великите физици на всички времена:
Исак Нютон. Извикват се устройства, използвани за измерване на силите динамометри - пружини с известни еластични константи, които се разтягат при прилагане на някаква сила към тях.Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
В някои учебници е обичайно да се дефинират два типа сила: сили на разстояние, известен също като полеви сили, и контактни сили. В групата сили на разстояние е обичайно да се включват силата на тежестта, магнитната сила, силата на привличане между зарядите и други. В групата на контактните сили се използват примери като напъване или издърпване на нещо, прилагане на тяга, сили на триене, наред с други.
Въпреки предложеното определение, необходимо е да се изясни, че няма контактни сили. Всички сили в природата възникват чрез взаимодействието на различни полета, като гравитационното поле и електромагнитното поле.
Дори когато докоснем нещо, няма контакт между ръката и предмета: в микроскопична скала атомите не се допират, тъй като, когато са много близо, техните електросфери са деформирани, отблъсквайки се взаимно благодарение на заряда на техните електрони, които се отдалечават поради взаимодействието на Вашият електрически полета и магнитни. Малко са случаите, в които атомните ядра всъщност се докосват. Тези ситуации включват много висококоличествавенергия, като тези, получени при експерименти, проведени вътре в ускорителите на частици.
Вижсъщо:Разберете какво се случва, когато частиците се сблъскат със скорости, близки до светлинните
Нека да видим какви видове сили съществуват в природата. От силите, описани по-долу, възникват всички известни физически явления. Вижте какви са те и основните им характеристики:
- гравитационна сила: също известен като силова тежест, е видът сила, която кара две тела, които имат маса, да се привличат взаимно. Силата на тежестта е отговорна за поддържането на връзката ни със Земята, а също и за орбитата на всички планети около Слънцето.
- Електрическа сила: отговаря за привличането или отблъскването на електрически заряди. Химичните връзки например се случват само поради разликата в заряда между атомите. Електрическата сила може да причини електроните, присъстващи в проводници се движат в определена посока, пораждайки електрически токове, които от своя страна могат да се използват за захранване електрически вериги.
- Магнитна сила: действа върху движещи се товари. Този тип сила кара магнитите да се привличат или отблъскват взаимно, в зависимост от полярностите на магнитното поле. НА магнитна сила също така кара малките магнетизирани игли да се ориентират според посоката на магнитното поле на Земята.
- Силна и слаба ядрена сила: са отговорни за поддържането на целостта на ядрата на атомите. Силната ядрена сила поддържа протоните привлечени, въпреки че техните заряди се отблъскват. Слабата ядрена сила от своя страна държи кварките заедно, пораждайки например протони и неутрони.
Сили като сцепление,триене,тласка,влекачи,обрати,силиеластична и други, обикновено описани като силимеханика, те всъщност са макроскопични прояви на взаимодействия, които са предимно електрически.
Вижсъщо:Квантова физика: клон на физиката, който изучава явления с малки размери
Силите и законите на Нютон
Понятието сила може да бъде малко неясно, ако няма изрази, способни да го определят по последователен начин. Законите на Нютон са съвкупността от закони, които определят какви са силите и какво е поведението.
Според 1-ви закон на Нютон - законът на инерция, ако върху тялото не действа сила или ако силите, действащи върху тялото, се отменят взаимно, това тяло може да бъде или в покой, или в равномерно движение.
В допълнение към първия закон на Нютон, основен принцип на динамиката, известен като Втори закон на Нютон, гласи, че чистата сила върху тялото е равна на масата на това тяло, умножена по ускорението, произведено от нетната сила. Освен това, придобитото ускорение трябва винаги да бъде в същата посока и със същата посока като резултанта от силите.
НА Третият закон на Нютон, известен като закон за действие и реакция, гласи, че силите винаги възникват по двойки. Ако тялото A упражнява сила върху тялото B, тяло B произвежда върху тялото A сила с еднаква величина и посока, но в обратна посока. В допълнение към посочването, че силите на действие и реакция са с еднаква величина, третият закон на Нютон също гласи, че двойката действие и реакция никога не могат да се появят в едно тяло.
Вижте няколко примера, където можем да спазваме закона за действие и реакция:
- Когато ходим, изтласкваме земята назад. Земята от своя страна ни тласка напред.
- Ако искаме да се покатерим по въже, трябва да го дръпнем надолу, за да можем да бъдем бутнати нагоре.
- Ако, когато сме потопени, избутаме ръба на басейн, ние сме отблъснати назад. Ние не наблюдаваме това поведение извън водата поради силата на триене, която ни държи привързани към земята.
Прочетете също: 7 въпроса, все още без отговор от физиката
фиктивни сили
Силификтивна те присъстват в неинерционни рамки. Законите на Нютон са дефинирани изключително за референтенинерции, тоест позиции, които са в покой или в праволинейно движение, с постоянна скорост. Ситуациите, включващи ротации, например предизвикват появата на фиктивни сили, които всъщност не са сили.
Когато преминем на висока предавка в много остър завой, можем да почувстваме как тялото ни се присвива към стените на автомобил. Друг пример е, когато седим в излитащ самолет, можем да почувстваме „сила“, която ни притиска към седалката. Тази сила всъщност е инерция на телата.
Тъй като тялото е обект на ускорение, вашата инерцияима тенденция да се противопоставя на тази сила, по този начин ние чувстваме фиктивна сила в обратната посока, която всъщност е нашата тенденция да останем в състояние на движение, в което сме. .
Добър пример за фиктивна сила е центробежната сила. Когато са в кръгово движение, телата са склонни да избягат в посоката допирателна до кривата, както когато въртим камък върху струна и го освобождаваме. Че силаочевидно, което кара камъкът да държи опъната струна, всъщност е инерцията на самия камък, която се проявява срещу прилагането на реална сила, наречена центростремителна сила.
В този случай центростремителната сила се произвежда от придърпването, което струната прави върху камъка и следователно тя е реална сила, която винаги сочи към центъра на траекторията, в която камъкът се движи. НА центробежна сила всъщност не е сила, а израз на инерцията на ускореното тяло.
Прочетете също: Трикове с формула по физика
Формули, използвани за изчисляване на силите
Вижте формулите, които могат да се използват за изчисляване на различни видове сили:
→ Сила на тежестта или гравитационна сила
G - универсална гравитационна константа (6.67.10-11 m³kg-1с-2)
r - разстояние от центъра на Земята (m)
Гравитационната сила и тежестта са синоними. В формулите по-горе, ние изразяваме формулите, използвани за изчисляване на гравитационната сила, причинена от две маси m и M, както и теглото P, което възниква поради гравитационното поле. ж на звезда. По този начин можем да разберем, че гравитационната сила възниква от взаимодействието между маси и гравитационни полета.
→ Електрическа сила
к0 - константа на електростатичен вакуум (9.109 N.m²C-2)
И - електрическо поле (N / C)
r - разстояние между зарежданията (m)
Гравитационната сила може да бъде изчислена много подобно на гравитационната сила. Освен това може да се изчисли по отношение на електрическото поле.
→ Магнитна сила
Магнитната сила възниква от взаимодействието на електрически заряд q, със скорост v, по отношение на магнитно поле B. Ъгълът θ във формулата се измерва между скоростта и магнитното поле.
→ Сила на триене
μ - коефициент на триене
N - Нормална якост
Силата на триене възниква в резултат на молекулни привличания, като индуцирани от дипол сили, известни също като Ван дер Ваалс сили.
→ Еластична здравина
k - еластична константа (N / m)
x - деформация (m)
Еластичната сила възниква, когато тялото има тенденция да се върне в първоначалната си форма, когато е подложено на прилагане на външна сила.
→ плаваща сила
д - плътност (kg / m³)
ж - гравитация (m / s²)
V - потопен обем (m³)
Плаващата сила възниква, когато някакво тяло се вкара в течност, като атмосферен въздух или вода.
Въпреки че се различават една от друга, всички сили, представени по-горе, са когерентни по размер, т.е. всички те се измерват в една и съща единица - нютона.
От мен Рафаел Хелерброк
