Сила
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Си́ла — фізична величина, що характеризує ступінь взаємодії тіл.
Сила є векторною величиною, тобто крім числа характеризується ще й напрямком дії.
Сила здебільшого позначається латинською літерою
.
Сили вивчаються в розділах механіки, які називаються динамікою і статикою.
Зміст |
[ред.] Природа поняття
Поняття сили тісно пов'язане з такими категоріями, як причина і наслідок. При взаємодії двох тіл виділити, тіло, яке діє на інше, і тіло, яке зазнає дії з боку іншого. Наслідком взаємодії є зміна руху тіл. Кількісний опис взаємодії вимагає кількісної характеристики обох тіл і наслідку. Побудована Ісааком Ньоютоном механіка вводить такі кількісні характеристики: для руху - прискорення, для тіла, яке зазнає дії - маса, для самої дії з боку іншого тіла - сила. Визначивши кількісні характеристики взаємодії, Ньютон зміг сформулювати фізичні закони, закони Ньютона, за допомогою яких можна описати взаємодію тіл.
[ред.] Види сил
У природі існує 4 види так званих фундаментальних взаємодій: гравітаційна, електромагнітна, сильна (ядерна) і слабка.
Крім основних видів сил для опису взаємодії в макроскопічному світі вводяться інші різновиди сили, які за своєю природою зводяться здебільшого до електромагнітних. До таких сил належать сила реакції опори, сила тертя, сила Архімеда та інші.
Сили, при дії яких виконується закон збереження енергії називаються консервативними. Інші сили, наприклад, сила тертя, розсіюють енергію, перетворюючи її в тепло. Такі сили називаються неконсервативними або дисипативними. Серед консервативних сил є такі, які можна подати у вигляді градієнту певної фунції координат. Такі сили називаються потенціальними.
Силами реакції називаються такі сили, значення яких неможливо визначити через характеристики взаємодії тіл і фізичні закони, але можна визначити, знаючи величину й напрямок інших сил у фізичній системі й прискорення, з якими рухаються тіла.
При розгляді динаміки механічних систем у неінерційних системах відліку виникає необхідність запровадження фіктивних сил, які називаються силами інерції.
[ред.] Розмірність сили
В системі СІ сила має розмірність: Н (Ньютон) = кг · м / с2.
В системі СГС сила вимірюється в динах = г · см / с2.
[ред.] Фізичний зміст одиниці вимірювання сили
Для інерціальних систем відліку в системі СІ за 1 Н взяли таку сталу силу, яка за час 1 с змінює швидкість тіла масою 1 кг на 1 м/c , при умові, що вектор сили та вектор швидкості лежать на одній лінії що проходить через центр мас тіла.
[ред.] Рівняння руху
За другим законом Ньотона, швидкість зміни імпульсу тіла
дорівнює рівнодійній прикладених до нього сил:
.
Таким чином, сили, які діють на тіло, визначають його прискорення.
[ред.] Вимірювання
Величину сили вимірюють зрівноважуючи її з якоюсь іншою силою, для якої існує градуйована шкала. Прилад для вимірювання сили називається динамометром або силоміром. Процедура вимірювання сили називається динамометрією.
[ред.] 4-сила
У теорії відносності силі відповідає 4-вектор
,
де c - швидкість світла у порожнечі,
- швидкість тіла,
- звичайна тривимірна сила. Нульова або часова складова 4-вектора сили є за своює суттю потужністю. При
, релятивістські поправки до сили малі.
Другий закон Ньотона в теорії відносності записується через 4-вектори майже аналогічним чином
,
де ui - 4-вектор швидкості, а ds - просторово-часовий інтервал.
[ред.] Інше
Термін сила часто вживається в переносному значенні, наприклад, сила доказу, сила духу, політична сила.
[ред.] Дивіться також
[ред.] Джерела
| Гляньте сила у Вікісловнику, вільному словнику. |
- Федорченко А.М.. Теоретична механіка (1975), Київ: Вища школа., 516 с.
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М.. Теоретическая физика. т. ІІ. Теория поля. (1974), Москва: Наука..