Sila: što je to, vrste, formule, primjeri

Snaga je dinamički agent odgovoran za promjenu stanja odmor ili pokret tijela. Kada se na tijelo primijeni sila, ono može razviti a ubrzanje, kao Newtonovi zakoni, ili deformirati. U prirodi postoje različite vrste sile, poput snagagravitacijski,snagaelektrični,snagamagnetski,snaganuklearnijaka i slab,snagatrenja, uzlazne sile itd.

sile su vektorske veličine koje, prema tome, treba definirati prema vašem modul,smjer i osjećaj. Modul sile odnosi se na njezin intenzitet; The smjer to se odnosi na smjerove u kojima se sile primjenjuju (na primjer vodoravne i okomite); svaki smjer, pak, predstavlja dva osjetila: pozitivno i negativno, lijevo i desno, gore-dolje itd.

Vrste sile

Prema Međunarodni sustav jedinica, bez obzira na prirodu, veličina sile mjeri se u jedinici kg.m / s², međutim, obično koristimo veličinu newton (N) odrediti takvu jedinicu, kao počast jednom od najvećih fizičara svih vremena: Isaac Newton. Nazivaju se uređaji koji se koriste za mjerenje sila

instagram story viewer

dinamometri - opruge poznatih elastičnih konstanti koje se istežu kad se na njih primijeni neka sila.

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

U nekim udžbenicima uobičajeno je definirati dvije vrste snage: sile na daljinu, također poznate kao terenske snage, i kontaktne sile. U skupinu sila na daljinu uobičajeno je uključiti silu utega, magnetsku silu, silu privlačenja između naboja i druge. U skupini kontaktnih sila koriste se primjeri poput guranja ili povlačenja nečega, primjene vuče, sila trenja, među ostalim.

Unatoč predloženoj definiciji, potrebno je pojasniti da ne postoje kontaktne sile. Sve sile u prirodi nastaju interakcijom različitih polja, poput gravitacijskog polja i elektromagnetskog polja.

Na slici možemo vidjeti da su mikroskopski površine prilično hrapave.

Čak i kad nešto dodirnemo, nema kontakta između naše ruke i predmeta: na mikroskopskoj skali, atomi se ne dodiruju, jer kada su vrlo blizu, njihove su elektrosfere deformirani, odbijajući se međusobno zahvaljujući naboju njihovih elektrona koji se međusobno razdvajaju zbog interakcije tvoj električna polja i magnetski. Rijetki su slučajevi u kojima se atomske jezgre zapravo dodiruju. Te situacije uključuju vrlo visokokoličineuenergija, kao oni dobiveni u pokusima provedenim unutar akceleratora čestica.

Izgledtakođer:Shvatite što se događa kada se čestice sudare brzinama bliskim brzinama svjetlosti

Pogledajmo koje vrste sila postoje u prirodi. Iz dolje opisanih sila proizlaze svi poznati fizički fenomeni. Provjerite koje su to i njihove glavne značajke:

sila gravitacije: također poznat kao težina snage, je vrsta sile koja uzrokuje da se dva tijela koja imaju masu međusobno privlače. Sila utega odgovorna je za to da budemo vezani za Zemlju, a također i za orbitu svih planeta oko Sunca.
Električna sila: odgovoran je za privlačenje ili odbijanje električnih naboja. Kemijske veze, na primjer, događaju se samo zbog razlike u naboju između atoma. Električna sila može uzrokovati elektrone prisutne u dirigenti kretati se u određenom smjeru, stvarajući električne struje, koje se pak mogu koristiti za napajanje električni krugovi.
Magnetska sila: djeluje na pokretna opterećenja. Ova vrsta sile uzrokuje da se magneti međusobno privlače ili odbijaju, ovisno o polaritetima magnetskog polja. THE magnetska sila također uzrokuje da se male magnetizirane igle orijentiraju prema smjeru Zemljinog magnetskog polja.
Jaka i slaba nuklearna sila: odgovorni su za održavanje cjelovitosti jezgri atoma. Jaka nuklearna sila drži protone privlačnima, iako se njihovi naboji međusobno odbijaju. Slaba nuklearna sila zauzvrat drži kvarkove na okupu, dajući na primjer protone i neutrone.

Sile poput vuča,trenje,gura,tegljači,preokreti,sileelastičan i drugi, općenito opisani kao silemehanika, oni su zapravo makroskopske manifestacije interakcija koje su uglavnom električne.

Izgledtakođer:Kvantna fizika: grana fizike koja proučava fenomene male dimenzije

Newtonove snage i zakoni

Koncept sile može biti donekle nejasan ako ne postoje izrazi koji bi ga mogli definirati na koherentan način. Newtonovi zakoni su skup zakona koji definiraju koje su sile i kakvo je ponašanje.

Prema Newtonov 1. zakon - zakon od inercija, ako na tijelo ne djeluje sila ili ako se sile koje djeluju na tijelo međusobno poništavaju, to tijelo može mirovati ili u ravnomjernom i jednoličnom pokretu.

Uz Newtonov prvi zakon, temeljno načelo dinamike, poznat kao Newtonov 2. zakon, navodi da je neto sila na tijelu jednaka masi tog tijela pomnoženoj s ubrzanjem koje stvara neto sila. Nadalje, stečeno ubrzanje mora uvijek biti u istom smjeru i u istom smjeru kao i rezultanta sila.

THE Newtonov treći zakon, poznat kao zakon djelovanja i reakcije, navodi da se sile uvijek javljaju u parovima. Ako tijelo A vrši silu na tijelo B, tijelo B stvara na tijelu A silu jednake veličine i smjera, ali u suprotnom smjeru. Osim što ukazuje na to da su sile djelovanja i reakcije jednake veličine, Newtonov treći zakon također navodi da se par akcije i reakcije nikada ne može dogoditi u jednom tijelu.

Pogledajte neke primjere u kojima možemo promatrati zakon djelovanja i reakcije:

Kad hodamo, tla potiskujemo unatrag. Tlo nas pak gura naprijed.
Ako se želimo popeti na uže, moramo ga povući prema dolje kako bismo mogli biti gurnuti prema gore.
Ako, kad smo uronjeni, gurnemo rub bazena, gurnuti ćemo se natrag. Takvo ponašanje ne primjećujemo izvan vode zbog sile trenja koja nas drži pričvršćene za tlo.

Pročitajte i vi: 7 pitanja i dalje nema odgovora iz fizike

fiktivne snage

Snagefiktivni prisutni su u neercijalnim okvirima. Newtonovi zakoni definirani su isključivo za referencijalniinercijale, odnosno položaji koji miruju ili su u pravocrtnom gibanju, s konstantnom brzinom. Situacije koje uključuju rotacije, na primjer, potiču pojavu fiktivnih sila, koje zapravo nisu sile.

Kad u vrlo oštrom zavoju pređemo u visoku brzinu, osjećamo kako nam tijelo mljacka o zidove automobila. Drugi je primjer kada sjedimo u zrakoplovu u polijetanju, možemo osjetiti "silu" koja nas pritiska na sjedalo. Ova sila je zapravo inercija tijela.

Budući da je tijelo podložno ubrzanju, tvoja inercijanastoji se oduprijeti ovoj sili, na taj način osjećamo fiktivnu silu u suprotnom smjeru, koja je, zapravo, naša tendencija da ostanemo u stanju kretanja u kojem se nalazimo. .

Dobar primjer fiktivne sile je centrifugalna sila. Kada se kreću kružno, tijela imaju tendenciju da pobjegnu u smjeru tangens do krivulje, kao kad vrtimo kamen na žici i puštamo ga. Da snagaprividno, zbog čega kamen zadržava zategnutu žicu, zapravo je inercija samog kamena koji se očituje protiv primjene stvarne sile, koja se naziva centripetalna sila.

Centripetalna sila, u ovom slučaju, nastaje povlačenjem koje niz vrši na kamenu i ona je, prema tome, stvarna sila koja uvijek pokazuje na središte putanje kojom se kamen kreće. THE centrifugalna sila zapravo nije sila, već izraz tromosti ubrzanog tijela.

Pročitajte i vi: Trikovi iz fizikalnih formula

Formule korištene za izračunavanje sila

Pogledajte formule koje se mogu koristiti za izračunavanje različitih vrsta sila:

→ Utezna sila ili gravitacijska sila

G - univerzalna gravitacijska konstanta (6,67,10-11 m³kg^-1s^-2)

r - udaljenost od središta Zemlje (m)

Gravitacijska sila i težina su sinonimi. U gornjim formulama izražavamo formule korištene za izračunavanje gravitacijske sile uzrokovane dvjema masama m i M, kao i težinom P, koja nastaje uslijed gravitacijskog polja. g zvijezde. Dakle, možemo razumjeti da gravitacijska sila proizlazi iz interakcije između masa i gravitacijskih polja.

→ Električna sila

k₀ - elektrostatička konstanta vakuuma (9.10⁹ N.m²C^-2)

I - električno polje (N / C)

r - udaljenost između punjenja (m)

Gravitacijska sila može se izračunati vrlo slično gravitacijskoj sili. Nadalje, može se izračunati u odnosu na električno polje.

→ Magnetska sila

Magnetska sila nastaje interakcijom električnog naboja q, brzinom v, u odnosu na magnetsko polje B. Kut θ u formuli mjeri se između brzine i magnetskog polja.