Концепція у визначенні ABC
Різне / / June 09, 2022
визначення поняття
Термін «сила» часто використовується щодня за межами наукового контексту, в такі вирази, як «сила волі», щоб позначити налаштованість, рішучість або бажання здійснити щось вправа. Навіть інтуїтивно, існує тенденція думати, що при фізичному застосуванні сили виникне зміщення або деформація; однак, з точки зору фізики, сила визначається як а векторна величина, що виникає внаслідок взаємодії двох тіл (1), і в цьому визначенні немає посилання на той факт, що сила повинна викликати переміщення в тілі, до якого вона прикладена.
Інженер промисловості, магістр фізики та EdD
У Всесвіті всі тіла знаходяться в постійній взаємодії, і, як наслідок, існує нескінченність сил, які відповідають за з усіх фізичних і хімічних явищ, які існували: поєднання елементів є взаємодією, і в ній виникають сили міжмолекулярні. Також на макроскопічному рівні є докази сил в результаті взаємодії, наприклад, щоб підняти портфель, потрібно застосувати силу.
Для того, щоб Місяць обертався навколо Землі, Земля повинна діяти на неї силою, а для Землі та інших планет у
Сонячна система може обертатися навколо Сонця, повинні існувати сили, які це дозволяють рух. Зі сказаного вище можна загалом виділити два типи взаємодій: контактний і дистанційний.контактні взаємодії
Це ті, які передбачають безпосередній контакт між тілами. Деякі приклади контактних сил:
Нормальна реакція (n): це сила, яка виникає, коли тіло спирається на поверхню або торкається її. Її назва пов’язана з тим, що ця сила завжди діє перпендикулярно дотичній площині дотику і спрямована від поверхні до тіла. Приклади цієї сили трапляються весь час, коли людина стоїть на рівній поверхні. горизонтальне, оскільки ґрунт чинить вертикальну силу, що підтримують тіло та запобігає його падінню. вага дії.
Напруга (T): цей тип сили надають гнучкі тіла (можна згинати), наприклад, мотузки, троси, пружини або ланцюги тощо. Термін натяг пов'язаний з тим, що єдиний спосіб, у який гнучкий елемент, такий як мотузка, може діяти сила тягне, оскільки, якщо ви спробуєте штовхнути мотузкою, вона зігнеться, і сила не буде прикладена деякі. Натяг зображено паралельно тросу і завжди залишає тіло, на яке воно діє.
Сила тертя (Ff): це сила, яка виникає від шорсткості всіх поверхонь, яка створює опір відносному переміщенню між ними. Незалежно від того, наскільки гладкою поверхня може здаватися неозброєним оком, завжди, принаймні на мікроскопічному рівні, є нерівності, які викликають своєрідне зчеплення, яке протидіє ковзання між двома поверхнями, що контактують, отже, сила тертя представлена по дотичній до контактної поверхні і протилежна руху (або тенденції того самого). Розрізняють два види сил тертя: статичний і кінетика (2).
Статична сила тертя (Фfs): діє, коли тіло знаходиться в спокої, але має тенденцію рухатися. Величина цієї сили дорівнює силі (або компоненті сили), яка породжує тенденцію до руху, і досягає свого максимального значення при момент, коли відбувається навскісний рух, точка, в якій сила тертя прямо пропорційна нормальній реакції поверхню. константа пропорційність називається коефіцієнтом статичного тертя (μс).
З іншого боку, в кінетична сила тертя (Ffk), виникає при відносному русі між поверхнями. Ця сила приблизно постійна і її величина визначається множенням коефіцієнта кінетичного тертя (μк) для нормальної реакції.
Коефіцієнти тертя — безрозмірні величини, значення яких залежить від природи контактуючих поверхонь. Його значення знаходиться від нуля до одиниці (0 < μ < 1), і експериментально було показано, що статичний коефіцієнт тертя більший за кінетичний (μс > μк).
дистанційні взаємодії
Ці типи взаємодій виникають без необхідності того, щоб взаємодіючі тіла перебували у фізичному контакті один з одним. Щоб виправдати це явище, фізика розробила цілу теорію під назвою «теорія поля», будучи полем, представляє у просторі та часі фізичну величину, пов'язану з певною властивістю (тісто, електричний заряд, магнітні матеріали). Загалом можна виділити три типи дистанційних взаємодій:
Сила тяжіння: це сила тяжіння породжується взаємодією на відстані двох тіл з масою, а її величина підкоряється Закон Всесвітнього тяжіння:
де:
F: величина сили притягання між масами
G: універсальна гравітаційна стала (G ≈ 6,67x10-11 Н•м2/kg2)
m, M: маси тіл
r: відстань між масами
Електрична сила: ця сила виникає між частинками або тілами, які електрично заряджені, і Він може бути привабливим або відразливим, залежно від того, різні ознаки зарядів чи однакові. відповідно. Для точкових зарядів величину електричної сили можна визначити із закону Кулона:
де:
F: величина сили притягання між зарядами
k: стала Кулона (k ≈ 9x109 Н м2/С2)
що1 і що2: значення точкових зарядів
r: відстань між зарядами
Магнітна сила: є результатом дії електромагнітної сили в результаті рухомих зарядів. Значення магнітної сили можна визначити із закону Лоренца:
F ⃗=q∙v ⃗×B ⃗
де:
F ⃗: магнітна сила
q: рухомий вантаж
v ⃗: швидкість руху вантажів
B ⃗: магнітне поле
Визначення сил
У класичній механіці закони Ньютона пропонують пояснення взаємодії між тілами та визначення сил, які виникають у результаті цих взаємодій. Зокрема, другий закон Ньютона виражає, що прискорення, яке відчуває тіло (a), прямо пропорційне його масі (m) і обернено пропорційне прикладеній силі (F):
F = m • a
Важливо зазначити, що сили є векторними величинами, тому вони мають величину, напрямок і значення. Величина визначається вираз вище, а напрямок і напрямок будуть такими ж, як і прискорення. Одиниці сили в міжнародній системі еквівалентні кг м/с2, тобто Ньютон (N).
1 N = 1 кг•м/с2
Бібліографія
1 Сервей Реймонд (2015). Фізика для науки та техніки. Том 1. Дев'яте видання. Cengage Learning. с. 1112 Х'ю Янг і Роджер Фрідман. (2013). Університетська фізика. Том 1. Видання тринадцяте. Пірсон. с. 146