- Что такое сила?
- Силовые характеристики
- Виды силы
- Силовые единицы
- Как измеряется сила?
- Примеры силы
- Сила и движение
- Сила притяжения
- Межмолекулярные силы
Мы объясняем, что такое сила для физики, ее характеристики и типы в соответствии с каждой теорией. Также как это измеряется и различные примеры.
Что такое сила?
С технической точки зрения сила - это величина, способная изменять количестводвижение или заданная форма тела или частица. Его не следует путать с понятиями усилия илиЭнергия.
Обычно понятие силы объясняется в терминах механика классический, установленный Принципы Исаака Ньютона (1642-1727), известные как Законы движения и опубликованные в 1687 году в их Принципы математики.
Согласно классической механике сила, воздействующая на тело, ответственна за изменения в его состоянии движения, например, за его прямолинейную траекторию и за смещение униформу, и напечатать ускорение (или замедление). Более того, любая сила, действующая на тело, порождает идентичную силу, но в противоположном направлении.
Обычно мы говорим о силе в повседневной жизни, не обязательно употребляя это слово как физический. Сила изучается физикой, и в соответствии с ней четыре фундаментальные силы распознаются на уровнеквант: гравитационная сила, электромагнитная сила, сильная ядерная сила и слабая ядерная сила.
Напротив, в ньютоновской (или классической) механике существует множество других идентифицируемых сил, таких как сила трения,Сила гравитации, центростремительная сила и др.
Силовые характеристики
Силу можно рассматривать как физическую сущность, описывающую интенсивность взаимодействий между объектами, тесно связанную сЭнергия.
В классической механике каждая сила складывается из величины и адрес, обозначив тем самым еговектор. Это означает, что это векторная величина, а не скалярная.
Виды силы
В зависимости от характера и направленности силы можно выделить несколько типов:
Согласно механике Ньютона:
- Силатрение. Это сила, которая противодействует изменению движения тел, оказывая выносливость чтобы выйти из состояния покоя или движения, как мы можем это почувствовать, когда начинаем ходить по тяжелому предмету, толкая его.
- Сила гравитации. Это сила, проявляемая масса тел на близлежащих объектах, притягивая их друг к другу. Эта сила становится заметной, когда все или некоторые из взаимодействующих объектов очень массивны. Примером по преимуществу является Планета земля и объекты исущества что мы живем на его поверхности; между ними существует сила гравитационного притяжения.
- Электромагнитная сила Это сила притяжения и отталкивания, возникающая при взаимодействии электромагнитных полей.
Также можно поговорить о:
- Контактная сила. Это сила, возникающая в результате прямого физического контакта между одним телом и другим.
- Сила на расстоянии. Это сила, которая может проявляться без какого-либо физического контакта между телами.
Согласно релятивистской или эйнштейновской механике:
- Сила гравитации. Это сила, которая, кажется, существует, когда массивные объекты сгибают космос–Погода вокруг них, заставляя более мелкие объекты отклоняться от траектории и приближаться к ним.
- Электромагнитная сила Это сила, которую электромагнитные поля действуют на заряженные частицы иметь значение, следуя выражению силы Лоренца.
Согласно квантовой механике:
- Сила гравитации. Это сила, действующая одной массой на другую, будучи слабой силой, только в одном направлении (притягивающей), но действующей на больших расстояниях.
- Силаэлектромагнитный. Это сила, которая воздействует на электрически заряженные частицы и генерируемые ими электромагнитные поля, являясь силой, которая обеспечивает молекулярную связь. Он сильнее гравитации и имеет два чувства (притяжение-отталкивание).
- Сильная ядерная сила. Это сила, которая поддерживает ядра атомы стабильно, держится вместенейтроны Yпротоны. Он более интенсивен, чем электромагнитный, но имеет гораздо меньший радиус действия.
- Слабая ядерная сила. Это сила, ответственная за радиоактивный распад, способная вызывать изменения в субатомном веществе с еще меньшими масштабами, чем сильные ядерные силы.
Силовые единицы
В соответствии с Международная система, сила измеряется в единицах, называемых Ньютонами (Н), в честь великого британского физика. Эти единицы соответствуют 100000 дин и понимаются как количество силы, приложенной в течение одной секунды к масса килограмма, так что он набирает скорость один метр в секунду. То есть, что:
1 Н = (1 кг x 1 м) / 1 с2
Существуют и другие единицы для других метрических систем, которые в Ньютонах эквивалентны:
- 1 килограмм-сила или килопонд равен 9,81 Н
- 1 фунт-сила равен 4,448222 Н
Как измеряется сила?
Динамометр - идеальное устройство для измерения силы. Он также используется для расчета масса объектов. Его изобрел сам Исаак Ньютон, используя растяжение пружины и Закон упругости Гука, аналогично пружинной шкале.
Современные версии динамометра следуют тому же принципу и имеют крючки или кольца на концах их цилиндрического корпуса, внутри которого находится пружина или спираль, которая действует как пружина. На одном из концов измерение силу (в некоторых случаях она может даже отображаться на цифровом дисплее).
Примеры силы
Вокруг нас постоянно есть примеры силы. Применяя мышечную силу к объекту, чтобы поднять его, мы побеждаем силу тяжести. Если мы толкнем массивное тело плечом, как холодильник, придется не только преодолевать сила тяжести, но также и сила трения, препятствующая движению.
То же самое происходит, когда мы приклеиваем магнит на холодильник, так как силамагнитный Он удерживает его на месте, но если мы поднесем его ближе к другому магниту через тот же полюс, вместо этого мы заметим небольшую силу отталкивания, которая является другим характером той же магнитной силы.
Сила и движение
Сила и движение тесно связаны друг с другом. Во-первых, потому что сила - это то, что способно начать, остановить или изменить движение.
Например, когда бейсбольный мяч врезается в биту, сила отбивающего наносится на второй, чтобы отклонить его траекторию (такую же, как сила питчера, изначально заданная ему, поскольку мяч обычно находится в состоянии покоя) и выбросить его в поле.
Всякий раз, когда в нем есть сила на теле адрес при смещении эта сила будет совершать работу. Работа, необходимая для этого движения, равна энергии, необходимой для движения тела. В зависимости от типа силы и типа движения будут доступны различные математические формулы для их расчета.
Сила притяжения
Сила гравитации - это сила притяжения, которую массы оказывают на окружающее их вещество, с интенсивностью, пропорциональной их массе и обратно пропорциональной расстоянию, которое их разделяет.
Фактически,солнце он притягивает нашу планету на расстоянии с той же силой, с которой он притягивает нас, живущих на ее поверхности. Гравитацию можно преодолеть на мгновение, как мы это делаем при прыжках, но в конце концов мы поддаемся ей. Все, что свободно поднимается, должно опускаться.
Межмолекулярные силы
Это те, кто держитмолекулы вместе, образуя структуры более сложный и больший по массе, что напрямую зависит от природы атомы вовлеченный. Вот почему они также известны как межмолекулярные связи или атомные связи. Эти силы могут быть двух типов:Силы Ван-дер-Ваальса или водородные мосты.