platnost

Fyzický

2022

Vysvětlíme, co je pro fyziku síla, její charakteristiky a její typy podle každé teorie. Také, jak se měří a různé příklady.

K tomu, aby se pohyb začal nebo zastavil, je nutná síla.

co je to síla?

Technicky řečeno, síla je množství schopné měnit množstvíhnutí nebo daný tvar tělesa nebo a částice. Nemělo by se zaměňovat s pojmy úsilí respEnergie.

Obyčejně je pojem síly vysvětlován v termínech mechanika klasické zavedené v Principy Isaaca Newtona (1642-1727), známý jako Zákony hnutí a publikovaný v roce 1687 v jejich Principia Mathematica.

Podle klasické mechaniky je síla, která působí na těleso, zodpovědná za změny v jeho pohybovém stavu, jako je jeho přímočará trajektorie a jeho přemístění uniformu a tisknout a akcelerace (nebo zpomalení). Kromě toho jakákoli síla působící na těleso generuje stejnou sílu, ale v opačném směru.

Normálně mluvíme o síle v našem každodenním životě, aniž bychom toto slovo nutně používali jako výraz fyzický. Sílu studuje fyzika a podle ní jsou na úrovni rozpoznány čtyři základní sílykvantová: gravitační síla, elektromagnetická síla, silná jaderná síla a slabá jaderná síla.

Naproti tomu v newtonovské (nebo klasické) mechanice existuje mnoho dalších identifikovatelných sil, jako je třecí síla,Gravitační síla, dostředivá síla atd.

Silové charakteristiky

Sílu lze považovat za fyzickou entitu, která popisuje intenzitu interakcí mezi objekty, úzce související sEnergie.

Pro klasickou mechaniku je každá síla složena z velikosti a a adresa, čímž jej označíme avektor. To znamená, že jde o vektorovou veličinu, nikoli skalární.

Druhy síly

Podle Einsteina masivní objekty ohýbají časoprostor.

Existuje několik typů síly, v závislosti na jejich povaze a zaměření:

Podle newtonovské mechaniky:

  • Sílatření. Je to síla, která brání změně pohybu těles a působí vytrvalost opustit stav klidu nebo pohybu, jak jej můžeme vnímat, když začínáme chodit na těžký předmět při tlačení.
  • Gravitační síla. Je to síla, kterou působí Hmotnost těles na blízkých předmětech a přitahovat je k sobě. Tato síla je patrná, když jsou všechny nebo některé interagující objekty velmi hmotné. Příkladem par excellence je planeta Země a předměty abytosti že žijeme na jeho povrchu; existuje mezi nimi gravitační přitažlivá síla.
  • Elektromagnetická síla Je to přitažlivá a odpudivá síla, která vzniká interakcí elektromagnetických polí.

Můžete také mluvit o:

  • Kontaktní síla. Je to síla, která je vyvíjena z přímého fyzického kontaktu mezi jedním tělem a druhým.
  • Síla na dálku. Je to síla, kterou lze vyvinout bez jakéhokoli fyzického kontaktu mezi těly.

Podle relativistické nebo Einsteinovské mechaniky:

  • Gravitační síla. Je to síla, která se zdá existovat, když se masivní předměty ohýbají prostor–počasí kolem nich, což nutí menší objekty, aby vychýlily svou trajektorii a přiblížily se k nim.
  • Elektromagnetická síla Je to síla, kterou elektromagnetická pole působí na nabité částice hmota, po výrazu Lorenzovy síly.

Podle kvantové mechaniky:

  • Gravitační síla. Je to síla vyvíjená jednou hmotou na druhou, je to slabá síla, pouze v jednom směru (přitažlivá), ale účinná na velké vzdálenosti.
  • Platnostelektromagnetické. Je to síla, která ovlivňuje elektricky nabité částice a elektromagnetická pole, která generují, což je síla, která umožňuje molekulární vazby. Je silnější než gravitace a má dva smysly (přitažlivost-odpuzování).
  • Silná jaderná síla. Je to síla, která udržuje jádra atomy stabilní, drží pohromaděneutrony Yprotony. Je intenzivnější než elektromagnetický, ale má mnohem menší dosah.
  • Slabá jaderná síla. Je to síla zodpovědná za radioaktivní rozpad, schopná provádět změny v subatomární hmotě, s ještě menším rozsahem než silné jaderné síly.

Silové jednotky

Podle Mezinárodní systémsíla se měří v jednotkách zvaných Newton (N), na počest velkého britského fyzika. Tyto jednotky odpovídají 100 000 dynů a chápou se jako množství síly působící během jedné sekundy na Hmotnost kilogramu, takže nabere rychlost jeden metr za sekundu. Tedy že:

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

Existují další jednotky pro jiné metrické systémy, které jsou ekvivalentní v Newtonech:

  • 1 kilogramová síla neboli kilopond se rovná 9,81 N
  • Síla 1 libra se rovná 4,448222 N

Jak se měří síla?

Dnes existují různé modely dynamometrů, dokonce i s digitálními displeji.

Dynamometr je ideální zařízení pro měření síly. Používá se také k výpočtu hmotnost objektů. Vynalezl jej sám Isaac Newton pomocí natahování pružiny a Hookův zákon pružnosti, způsobem podobným pružinové stupnici.

Moderní verze dynamometru se řídí stejným principem a mají na koncích svého válcového těla háčky nebo kroužky, uvnitř kterých je pružina nebo spirála, která funguje jako pružina. Na jednom z jejích konců měření síla (v některých případech se může objevit i na digitálním displeji).

Příklady síly

Všude kolem nás jsou neustále příklady síly. Vyvíjením své svalové síly na předmět, abychom jej zvedli, porážíme gravitační sílu. Pokud zatlačíme ramenem masivní tělo, jako ledničku, budeme muset nejen překonat gravitace, ale také třecí síla, která brání pohybu.

Totéž se stane, když přilepíme magnet ledničky, protože sílamagnetický Drží ho na místě, ale pokud ho přiblížíme k jinému magnetu přes stejný pól, místo toho si všimneme mírné odpudivé síly, což je další charakter stejné magnetické síly.

Síla a pohyb

Síla a pohyb spolu silně souvisí. Za prvé, protože síla je ta, která je schopna spustit, zastavit nebo upravit pohyb.

Například, když baseballový míček narazí na pálku, síla těsta je vytištěna na druhém, aby se vychýlila jeho dráha (stejná jako síla nadhazovače, protože míč je normálně v klidu) a odhodila ho na pole.

Kdykoli v něm působí síla na těleso adresa po přemístění bude touto silou vykonána práce. Práce potřebná k tomuto pohybu se rovná energii potřebné k pohybu těla. V závislosti na druhu síly a druhu pohybu budou k dispozici různé matematické vzorce pro jejich výpočet.

Gravitační síla

Gravitaci lze na okamžik překonat jinými silami.

Gravitační síla je ta přitažlivá síla, kterou hmoty působí na hmotu kolem nich, s intenzitou úměrnou jejich hmotnosti a nepřímo úměrnou vzdálenosti, která je odděluje.

Ve skutečnosti,slunce přitahuje naši planetu z dálky stejnou silou, jakou přitahuje nás, kteří žijeme na jejím povrchu. Gravitaci lze na chvíli překonat, jako to děláme při skákání, ale nakonec jí podlehneme. Všechno, co jde volně nahoru, musí sestoupit.

Mezimolekulární síly

Jsou to ti, kteří udržujímolekul společně, tvořící struktur složitější a větší hmotnosti, přímo závisí na povaze atomy zapojený. Proto jsou také známé jako mezimolekulární vazby nebo atomové vazby. Tyto síly mohou být dvou typů:Van der Waalsovy síly nebo vodíkové mosty.

!-- GDPR -->