- Що таке сила?
- Силові характеристики
- Види сили
- Силові підрозділи
- Як вимірюється сила?
- Приклади сили
- Сила і рух
- Сила тяжіння
- Міжмолекулярні сили
Ми пояснюємо, що таке сила для фізики, її характеристики та види відповідно до кожної теорії. Також, як це вимірюється і різні приклади.
Що таке сила?
З технічної точки зору, сила - це величина, здатна змінювати кількістьрух або задана форма тіла або a частинка. Його не слід плутати з поняттями зусилля абоЕнергія.
Зазвичай поняття сили пояснюється в термінах механіка класичний встановлений с Принципи Ісаака Ньютона (1642-1727), відомий як Закони руху і опублікований у 1687 р. Принципи математики.
Згідно з класичною механікою, сила, яка впливає на тіло, відповідає за зміни його стану руху, наприклад, його прямолінійної траєкторії та його зміщення уніформу, а для друку а прискорення (або уповільнення). Крім того, будь-яка сила, що діє на тіло, породжує таку ж силу, але в протилежному напрямку.
Зазвичай ми говоримо про силу в нашому повсякденному житті, не обов’язково вживаючи це слово як слово фізичний. Силу вивчає фізика і відповідно до неї на рівні визнаються чотири фундаментальні силиквантовий: гравітаційна сила, електромагнітна сила, сильна ядерна сила і слабка ядерна сила.
Навпаки, у ньютонівській (або класичній) механіці існує багато інших ідентифікованих сил, таких як сила тертя,Сила тяжіння, доцентрова сила тощо.
Силові характеристики
Силу можна розглядати як фізичну сутність, яка описує інтенсивність взаємодій між об’єктами, тісно пов’язаних зЕнергія.
Для класичної механіки кожна сила складається з величини і а адреса, тим самим позначаючи його авектор. Це означає, що це векторна величина, а не скалярна.
Види сили
Залежно від їх характеру та спрямованості існує кілька видів сили:
Згідно з механікою Ньютона:
- Міцністьтертя. Це сила, яка протидіє зміні руху тіл, роблячи а витривалість відмовитися від стану спокою або руху, який ми можемо сприймати, коли починаємо ходити важкий предмет, коли його штовхаємо.
- Сила тяжіння. Це сила, яку діє мас тіл на предметах поблизу, притягуючи їх одне до одного. Ця сила стає помітною, коли всі або деякі з взаємодіючих об'єктів дуже масивні. Прекрасним прикладом є планета Земля і об'єкти іістот що ми живемо на його поверхні; між ними діє сила тяжіння.
- Електромагнітна сила Це сила притягання і відштовхування, яка створюється взаємодією електромагнітних полів.
Ви також можете говорити про:
- Контактна сила. Це сила, яка виникає при безпосередньому фізичному контакті між одним тілом і іншим.
- Сила на відстані. Це сила, яку можна діяти без будь-якого фізичного контакту між тілами.
Відповідно до релятивістської або ейнштейнівської механіки:
- Сила тяжіння. Це сила, яка здається, що існує, коли масивні об'єкти згинають простір–погода навколо них, змушуючи менші об’єкти відхилятися від своїх траєкторій і наближатися до них.
- Електромагнітна сила Це сила, з якою електромагнітні поля діють на заряджені частинки матерія, слідуючи виразу сили Лоренца.
Згідно з квантовою механікою:
- Сила тяжіння. Це сила, яка діє однією масою на іншу, будучи слабкою силою, лише в одному напрямку (приваблива), але ефективна на великих відстанях.
- Силаелектромагнітний. Це сила, яка впливає на електрично заряджені частинки та електромагнітні поля, які вони створюють, і є силою, яка забезпечує молекулярний зв’язок. Він сильніший за силу тяжіння і має два відчуття (тяжіння-відштовхування).
- Сильна ядерна сила. Це сила, яка підтримує ядра атоми стабільні, тримаються разомнейтронів Юпротони. Він більш інтенсивний, ніж електромагнітний, але має набагато менший діапазон.
- Слабка ядерна сила. Це сила, що відповідає за радіоактивний розпад, здатна здійснювати зміни в субатомній речовині з ще меншим розмахом, ніж сильні ядерні сили.
Силові підрозділи
Відповідно до Міжнародна система, сила вимірюється в одиницях, які називаються Ньютонами (N), на честь великого британського фізика. Ці одиниці відповідають 100 000 динам і розуміються як кількість сили, прикладеної протягом однієї секунди до мас кілограма, щоб він набув швидкість один метр за секунду. Тобто, що:
1 N = (1 кг х 1 м) / 1 с2
Існують інші одиниці вимірювання для інших метричних систем, які в ньютонах еквівалентні:
- 1 кілограм-сила або кілопонд дорівнює 9,81 Н
- 1 фунт-сила дорівнює 4,448222 Н
Як вимірюється сила?
Динамометр є ідеальним приладом для вимірювання сили. Він також використовується для обчислення вага об'єктів. Його винайшов сам Ісаак Ньютон, використовуючи розтягнення пружини та Закон пружності Гука, схожим на пружинну ваги.
Сучасні версії динамометра дотримуються того ж принципу і мають гачки або кільця на кінцях їх циліндричного корпусу, всередині якого є пружина або спіраль, яка виконує роль пружини. На одному з його кінців вимірювання сила (в деяких випадках вона може навіть відображатися на цифровому дисплеї).
Приклади сили
Навколо нас постійно є приклади сили. Прикладаючи нашу м’язову силу до предмета, щоб підняти його, ми перемагаємо силу тяжіння. Якщо ми штовхнемо плечем масивне тіло, як холодильник, нам доведеться не тільки подолати тяжіння, а й сила тертя, яка протидіє руху.
Те ж саме відбувається, коли ми приклеюємо магніт на холодильник, так як силамагнітний Він утримує його на місці, але якщо ми наблизимо його до іншого магніту через той самий полюс, натомість ми помітимо невелику силу відштовхування, яка є іншим характером тієї ж магнітної сили.
Сила і рух
Сила і рух тісно взаємодіють один з одним. По-перше, тому що сила – це те, що здатне почати, зупинити або змінити рух.
Наприклад, коли бейсбольний м’яч розбивається об биту, сила б’ючого друкується на другому, щоб відхилити його траєкторію (таку саму, яку надала йому спочатку сила питчера, оскільки м’яч зазвичай знаходиться в спокої) і відкинути його в поле.
Коли на тіло діє сила адреса при переміщенні ця сила виконуватиме роботу. Робота, необхідна для здійснення цього руху, дорівнює енергії, необхідної для руху тіла. Залежно від виду сили та типу руху будуть доступні різні математичні формули для їх розрахунку.
Сила тяжіння
Сила тяжіння — це сила притягання, яку маси діють на навколишню речовину, з інтенсивністю, пропорційною їх масі та обернено пропорційною відстані, яка їх розділяє.
Насправді,сонце він притягує нашу планету здалеку, з тією ж силою, з якою притягує нас, хто живе на її поверхні. Гравітацію можна подолати на мить, як ми робимо під час стрибка, але врешті-решт ми піддамося їй. Усе, що вільно піднімається, має опускатися.
Міжмолекулярні сили
Саме вони тримаютьсямолекули разом, утворюючи конструкцій складніший і більшої маси, що безпосередньо залежить від природи атоми залучений. Тому вони також відомі як міжмолекулярні зв’язки або атомні зв’язки. Ці сили можуть бути двох типів:Сили Ван-дер-Ваальса або Водневі мости.