sila

Fizički

2022

Objašnjavamo što je sila za fiziku, njezine karakteristike i vrste prema svakoj teoriji. Također, kako se to mjeri i razni primjeri.

Potrebna je sila da bi se pokret pokrenuo ili zaustavio.

Što je sila?

U tehničkom smislu, sila je veličina koja je sposobna modificirati količinupokret ili zadanog oblika tijela ili a čestica. Ne treba ga miješati s pojmovima napora iliEnergija.

Obično se pojam sile objašnjava u terminima mehanika klasični uspostavljen od strane Načela Isaaca Newtona (1642-1727), poznat kao Zakoni pokreta i objavljen 1687. Principia Mathematica.

Prema klasičnoj mehanici, sila koja djeluje na tijelo odgovorna je za promjene u njegovom stanju gibanja, kao što su njegova pravocrtna putanja i njegova pomak uniformi, a za tiskanje a ubrzanje (ili usporavanje). Nadalje, svaka sila koja djeluje na tijelo stvara identičnu silu, ali u suprotnom smjeru.

Obično govorimo o sili u svom svakodnevnom životu, a da tu riječ nužno ne koristimo kao "sila". fizički. Silu proučava fizika i prema njoj se na razini prepoznaju četiri temeljne silekvantni: gravitacijska sila, elektromagnetska sila, jaka nuklearna sila i slaba nuklearna sila.

Nasuprot tome, u Newtonovoj (ili klasičnoj) mehanici postoje mnoge druge sile koje se mogu identificirati, kao što su sila trenja,Sila gravitacije, centripetalna sila itd.

Karakteristike sile

Sila se može smatrati fizičkim entitetom koji opisuje intenzitet interakcija između objekata, usko povezanih sEnergija.

Za klasičnu mehaniku, svaka sila je sastavljena od veličine i a adresa, čime se označava s avektor. To znači da je to vektorska veličina, a ne skalarna.

Vrste sile

Prema Einsteinu, masivni objekti savijaju prostor-vrijeme.

Postoji nekoliko vrsta sile, ovisno o njihovoj prirodi i fokusu:

Prema Newtonovskoj mehanici:

  • Snaga odtrenje. To je sila koja se suprotstavlja promjeni kretanja tijela, vršeći a izdržljivost napustiti stanje mirovanja, odnosno kretanja, kako ga možemo uočiti kada počnemo hodati teški predmet kada ga guramo.
  • Sila gravitacije. To je sila koju vrši masa tijela na obližnjim objektima, privlačeći ih jedno prema drugom. Ova sila postaje uočljiva kada su svi ili neki od međusobno povezanih objekata vrlo masivni. Primjer par excellence je planet Zemlja a objekti ibića da živimo na njegovoj površini; između njih postoji gravitacijska privlačna sila.
  • Elektromagnetska sila To je privlačna i odbojna sila koja nastaje interakcijom elektromagnetskih polja.

Također možete razgovarati o:

  • Kontaktna snaga. To je sila koja nastaje iz izravnog fizičkog kontakta između jednog i drugog tijela.
  • Sila na daljinu. To je sila koja se može djelovati bez ikakvog fizičkog kontakta između tijela.

Prema relativističkoj ili Einsteinovoj mehanici:

  • Sila gravitacije. To je sila koja izgleda da postoji kada masivni objekti savijaju prostor–vrijeme oko njih, tjerajući manje objekte da skreću s putanje i prilaze im.
  • Elektromagnetska sila To je sila koju elektromagnetska polja djeluju na nabijene čestice materija, slijedeći izraz Lorenzove sile.

Prema kvantnoj mehanici:

  • Sila gravitacije. To je sila koju jedna masa djeluje na drugu, budući da je slaba sila, samo u jednom smjeru (privlačna), ali učinkovita na velikim udaljenostima.
  • Silaelektromagnetski. To je sila koja utječe na električno nabijene čestice i elektromagnetska polja koja ona generiraju, a to je sila koja omogućuje molekularno povezivanje. Jači je od gravitacije i ima dva osjetila (privlačenje-odbijanje).
  • Jaka nuklearna sila. To je sila koja održava jezgre atoma stabilan, držeći se zajednoneutroni Yprotona. Intenzivniji je od elektromagnetskog, ali ima mnogo manji domet.
  • Slaba nuklearna sila. To je sila odgovorna za radioaktivni raspad, sposobna izvršiti promjene u subatomskoj tvari, s još manjim opsegom od jakih nuklearnih sila.

Jedinice snaga

Prema Međunarodni sustav, sila se mjeri u jedinicama nazvanim Newtons (N), u čast velikog britanskog fizičara. Ove jedinice odgovaraju 100 000 dina i shvaćaju se kao količina sile primijenjene tijekom jedne sekunde na masa kilograma, tako da postiže brzinu od jednog metra u sekundi. odnosno da:

1 N = (1 kg x 1 m) / 1 s2

Postoje i druge jedinice za druge metričke sustave, koje su u Newtonima ekvivalentne:

  • 1 kilogram-sila ili kilopond jednak je 9,81 N
  • 1 funta-sila je 4,448222 N

Kako se mjeri sila?

Danas postoje različiti modeli dinamometara, čak i s digitalnim zaslonima.

Dinamometar je idealan uređaj za mjerenje sile. Također se koristi za izračunavanje težina od objekata. Izumio ga je sam Isaac Newton, koristeći istezanje opruge i Hookeov zakon elastičnosti, na način sličan opružnoj vagi.

Moderne verzije dinamometra slijede isti princip i imaju kuke ili prstenove na krajevima cilindričnog tijela, unutar kojih se nalazi opruga ili spirala koja djeluje kao opruga. Na jednom od njegovih krajeva mjerenje sila (u nekim slučajevima može se čak pojaviti na digitalnom zaslonu).

Primjeri snage

Neprestano su primjeri snage svuda oko nas. Djelujući svojom mišićnom silom na predmet da ga podignemo, pobjeđujemo silu gravitacije. Gurnemo li masivno tijelo ramenom, poput hladnjaka, ne samo da ćemo morati prevladati gravitacija, ali i sila trenja koja se suprotstavlja kretanju.

Isto se događa kada zalijepimo magnet za hladnjak, budući da silamagnetski Drži ga na mjestu, ali ako ga približimo drugom magnetu kroz isti pol, umjesto toga primijetit ćemo blagu odbojnu silu, što je još jedan karakter iste magnetske sile.

Sila i kretanje

Sila i kretanje snažno su povezani jedno s drugim. Na prvom mjestu, zato što je sila ono što je sposobno pokrenuti, zaustaviti ili modificirati pokret.

Na primjer, kada se bejzbol udari o palicu, sila udarača se ispisuje na drugu da bi skrenula njezinu putanju (isto koju joj je prvotno dala sila bacača, budući da je lopta normalno u mirovanju) i odbacila je u polje.

Kad god u njemu postoji sila na tijelo adresa nakon pomicanja, ta sila će obaviti rad. Rad potreban da bi se ovo kretanje dogodilo jednak je energiji potrebnoj za kretanje tijela. Ovisno o vrsti sile i vrsti kretanja, za njihovo izračunavanje bit će dostupne različite matematičke formule.

Sila gravitacije

Gravitacija se može trenutno prevladati drugim silama.

Sila gravitacije je ona privlačna sila kojom mase djeluju na materiju oko sebe, s intenzitetom proporcionalnim njihovoj masi i obrnuto proporcionalnim udaljenosti koja ih dijeli.

Zapravo,Sunce ona privlači naš planet iz daljine, istom silom kojom privlači i nas koji živimo na njegovoj površini. Gravitaciju možemo trenutno prevladati, kao što to činimo kada skačemo, ali ćemo joj na kraju podleći. Sve što slobodno ide gore, mora se spustiti.

Intermolekularne sile

Oni su ti koji čuvajumolekule zajedno, formirajući strukture složeniji i veće mase, ovisno izravno o prirodi atoma uključeni. Zato su poznate i kao međumolekularne veze ili atomske veze. Te sile mogu biti dvije vrste:Van der Waalsove snage ili Vodikovi mostovi.

!-- GDPR -->