Pojem v definícii ABC

Vo vesmíre sú všetky telá v neustálej interakcii a v dôsledku toho existuje nekonečno síl, ktoré sú zodpovedné za všetkých fyzikálnych a chemických javov, ktoré existovali: kombinácia prvkov je interakciou a pri nej vznikajú sily intermolekulárne. Aj na makroskopickej úrovni existujú dôkazy o sile v dôsledku interakcií, napríklad na zdvihnutie aktovky je potrebné použiť silu.

Aby Mesiac mohol obiehať okolo Zeme, musí naň Zem pôsobiť silou a aby Zem a ostatné planéty v

Slnečná sústava môže obiehať okolo Slnka, musia existovať sily, ktoré to umožňujú pohyb. Z vyššie uvedeného možno vo všeobecnosti rozlíšiť dva typy interakcií: kontaktom a vzdialenosťou.

kontaktné interakcie

Sú to tie, ktoré zahŕňajú priamy kontakt medzi telami. Niektoré príklady kontaktných síl sú:

Normálna reakcia (n): je sila, ktorá vzniká, keď teleso spočíva na povrchu alebo sa ho dotýka. Jeho názov je spôsobený tým, že táto sila pôsobí vždy kolmo na dotykovú rovinu dotyku a smeruje od povrchu k telesu. Príklady tejto sily sa vyskytujú vždy, keď človek stojí na rovnom povrchu. horizontálne, pretože zem vyvíja nahor vertikálnu silu na podopretie tela a zabránenie jeho pádu. pôsobenie hmotnosti.

Napätie (T): tento typ sily je vyvíjaný pružnými telesami (možno ich ohnúť), ako sú okrem iného laná, laná, pružiny alebo reťaze. Pojem napätie je spôsobený skutočnosťou, že jediným spôsobom, akým môže pôsobiť pružný prvok, akým je lano sila je ťahanie, pretože ak sa pokúsite zatlačiť pomocou lana, ohne sa a nepôsobí žiadna sila niektoré. Napätie je znázornené paralelne s káblom a vždy opúšťa telo, na ktoré pôsobí.

Trecia sila (Ff): je to sila, ktorá pochádza z drsnosti všetkých povrchov, čo vytvára odpor voči relatívnemu pohybu medzi nimi. Bez ohľadu na to, aký hladký povrch sa môže zdať voľným okom, vždy existujú, aspoň na mikroskopickej úrovni, nepravidelnosti, ktoré spôsobujú určitý druh úchopu, ktorý je proti preklzáva medzi dvoma povrchmi, ktoré sú v kontakte, preto trecia sila je reprezentovaná dotyčnicou ku kontaktnej ploche a opačne k pohybu (alebo tendencii toho istého). Rozlišujú sa dva typy trecích síl: statické a kinetika (²).

Statická trecia sila (F_fs): pôsobí, keď je telo v pokoji, ale so sklonom k ​​pohybu. Veľkosť tejto sily sa rovná sile (alebo zložke sily), ktorá generuje tendenciu k pohybu, a dosahuje svoju maximálnu hodnotu pri v okamihu, keď dôjde k pohybu, je bod, v ktorom je trecia sila priamo úmerná normálnej reakcii povrch. konštanta z proporcionality sa nazýva koeficient statického trenia (μ_s).

Na druhej strane, kinetická trecia sila (F_fk), sa vyvíja, keď medzi povrchmi existuje relatívny pohyb. Táto sila je približne konštantná a jej veľkosť sa určí vynásobením koeficientu kinetického trenia (μ_k) pre normálnu reakciu.

Koeficienty trenia sú bezrozmerné veličiny, ktorých hodnota závisí od povahy povrchov, ktoré sú v kontakte. Jeho hodnota je medzi nulou a jednotkou (0 < μ < 1) a experimentálne sa ukázalo, že statický koeficient trenia je väčší ako kinetický (μ_s > μ_k).

interakcie na diaľku

Tieto typy interakcií vznikajú bez toho, aby interagujúce telá museli byť vo vzájomnom fyzickom kontakte. Na ospravedlnenie tohto javu vyvinula fyzika celú teóriu nazývanú „teória poľa“, byť pole reprezentáciou v priestore a čase fyzikálnej veličiny spojenej s nejakou vlastnosťou (cesto, nabíjačkamagnetické materiály). Vo všeobecnosti možno rozlíšiť tri typy vzdialených interakcií:

Gravitačná sila: je to sila o príťažlivosť generované interakciou vo vzdialenosti dvoch telies s hmotnosťou a jej veľkosť sa riadi zákon Univerzálna gravitácia:

Kde:

F: veľkosť príťažlivej sily medzi hmotami
G: univerzálna gravitačná konštanta (G ≈ 6,67x10^-11 N•m²/kg²)
m, M: hmotnosti telies
r: vzdialenosť medzi hmotami

Elektrická sila: táto sila vzniká medzi časticami alebo telesami, ktoré sú elektricky nabité a Môže byť príťažlivý alebo odpudivý, v závislosti od toho, či sú znaky nábojov odlišné alebo rovnaké. resp. Pre bodové náboje možno veľkosť elektrickej sily určiť z Coulombovho zákona:

kde:

F: veľkosť príťažlivej sily medzi nábojmi
k: Coulombova konštanta (k ≈ 9x10⁹ N m2/C²)
čo₁ a čo₂: hodnoty bodových poplatkov
r: vzdialenosť medzi nábojmi

Magnetická sila: je výsledkom elektromagnetickej sily v dôsledku pohybu nábojov. Hodnotu magnetickej sily možno určiť z Lorentzovho zákona:

F ⃗=q∙v ⃗×B ⃗

Kde:

F ⃗: magnetická sila
q: pohyblivé zaťaženie
v ⃗: rýchlosť pohybu nákladu
B ⃗: magnetické pole

Stanovenie síl

V klasickej mechanike ponúkajú Newtonove zákony vysvetlenie interakcií medzi telesami a určenie síl, ktoré vznikajú v dôsledku týchto interakcií. Najmä druhý Newtonov zákon vyjadruje, že zrýchlenie telesa (a) je priamo úmerné jeho hmotnosti (m) a nepriamo úmerné použitej sile (F):

F = m • a

Je dôležité poznamenať, že sily sú vektorové veličiny, takže majú veľkosť, smer a zmysel. Veľkosť je určená výraz vyššie a smer a smer budú rovnaké ako pri zrýchlení. Jednotky sily v medzinárodnom systéme sú ekvivalentné kg m/s2, teda Newton (N).

1 N = 1 kg•m/s2