Pojem v definici ABC

Ve vesmíru jsou všechna těla v neustálé interakci a v důsledku toho existuje nekonečno sil, které jsou zodpovědné za všech fyzikálních a chemických jevů, které existovaly: kombinace prvků je interakcí a při ní vznikají síly intermolekulární. Také na makroskopické úrovni existují důkazy o silách v důsledku interakcí, například při zvedání aktovky je nutné použít sílu.

Aby Měsíc mohl obíhat kolem Země, musí na něj Země působit silou a Země a další planety v

Sluneční Soustava může obíhat kolem Slunce, musí existovat síly, které to umožňují hnutí. Z výše uvedeného lze obecně rozlišit dva typy interakcí: podle kontaktu a podle vzdálenosti.

kontaktní interakce

Jsou to ty, které zahrnují přímý kontakt mezi těly. Některé příklady kontaktních sil jsou:

Normální reakce (n): je síla, která vzniká, když těleso spočívá na povrchu nebo se dotýká povrchu. Jeho název je dán tím, že tato síla působí vždy kolmo k tečné rovině dotyku a směřuje od povrchu k tělesu. Příklady této síly se vyskytují po celou dobu, kdy člověk stojí na rovném povrchu. horizontální, protože země vyvíjí vertikální sílu, aby podpírala tělo a zabránilo jeho pádu. hmotnostní akce.

Napětí (T): tento typ síly je vyvíjen pružnými tělesy (lze je ohnout), jako jsou mimo jiné lana, lana, pružiny nebo řetězy. Termín tah je způsoben skutečností, že jediným způsobem, jakým může působit pružný prvek, jako je lano síla je tahání, protože když se pokusíte zatlačit lanem, ohne se a nepůsobí žádná síla nějaký. Napětí je reprezentováno rovnoběžně s kabelem a vždy opouští tělo, na které působí.

Třecí síla (Ff): je to síla, která pochází z drsnosti všech povrchů, která vytváří odpor vůči relativnímu pohybu mezi nimi. Bez ohledu na to, jak hladký povrch se může zdát pouhým okem, vždy existují, alespoň na mikroskopické úrovni, nepravidelnosti, které způsobují určitý druh úchopu, který je proti prokluzu mezi dvěma povrchy, které jsou v kontaktu, proto je třecí síla reprezentována tečnou ke kontaktní ploše a protilehlá pohybu (nebo tendenci stejného). Rozlišují se dva typy třecích sil: statický a kinetika (²).

Statická třecí síla (F_fs): působí, když je tělo v klidu, ale s tendencí k pohybu. Velikost této síly je rovna síle (nebo složce síly), která vytváří tendenci k pohybu, a dosahuje své maximální hodnoty při v okamžiku, kdy dojde k blížícímu se pohybu, bod, ve kterém je třecí síla přímo úměrná normálové reakci povrch. konstanta proporcionalita se nazývá koeficient statického tření (μ_s).

Na druhou stranu, kinetická třecí síla (F_fk), působí, když mezi plochami dochází k relativnímu pohybu. Tato síla je přibližně konstantní a její velikost se určí vynásobením koeficientu kinetického tření (μ_k) pro normální reakci.

Koeficienty tření jsou bezrozměrné veličiny, jejichž hodnota závisí na povaze povrchů ve styku. Jeho hodnota je mezi nulou a jednotkou (0 < μ < 1) a experimentálně se ukázalo, že statický koeficient tření je větší než kinetický (μ_s > μ_k).

vzdálenostní interakce

Tyto typy interakcí vznikají, aniž by bylo nutné, aby interagující těla byla ve vzájemném fyzickém kontaktu. K ospravedlnění tohoto jevu vyvinula fyzika celou teorii nazvanou „teorie pole“, být pole reprezentací v prostoru a čase fyzikální veličiny spojené s nějakou vlastností (těsto, elektrický nábojmagnetické materiály). Obecně lze rozlišit tři typy vzdálených interakcí:

Gravitační síla: je to síla o atrakce generované interakcí ve vzdálenosti dvou těles s hmotou a její velikost se řídí Zákon Univerzální gravitace:

Kde:

F: velikost přitažlivé síly mezi hmotami
G: univerzální gravitační konstanta (G ≈ 6,67x10^-11 N•m²/kg²)
m, M: hmotnosti těles
r: separační vzdálenost mezi hmotami

Elektrická síla: tato síla vzniká mezi částicemi nebo tělesy, které jsou elektricky nabité, a Může působit přitažlivě nebo odpudivě, podle toho, zda jsou znaky nábojů různé nebo stejné. resp. Pro bodové náboje lze velikost elektrické síly určit z Coulombova zákona:

kde:

F: velikost přitažlivé síly mezi náboji
k: Coulombova konstanta (k ≈ 9x10⁹ N m2/C²)
co₁ a co₂: hodnoty bodových poplatků
r: vzdálenost mezi náboji

Magnetická síla: je výsledkem elektromagnetické síly v důsledku pohybujících se nábojů. Hodnotu magnetické síly lze určit z Lorentzova zákona:

F ⃗=q∙v ⃗×B ⃗

Kde:

F ⃗: magnetická síla
q: pohyblivé zatížení
v ⃗: Rychlost pohybu nákladu
B ⃗: magnetické pole

Stanovení sil

V klasické mechanice nabízejí Newtonovy zákony vysvětlení interakcí mezi tělesy a určení sil, které jsou generovány v důsledku těchto interakcí. Konkrétně druhý Newtonův zákon vyjadřuje, že zrychlení tělesa (a) je přímo úměrné jeho hmotnosti (m) a nepřímo úměrné použité síle (F):

F = m • a

Je důležité si uvědomit, že síly jsou vektorové veličiny, takže mají velikost, směr a smysly. Velikost je určena výraz výše a směr a směr budou stejné jako u zrychlení. Jednotky síly v mezinárodním systému jsou ekvivalentní kg m/s2, tedy Newton (N).

1 N = 1 kg•m/s2