Siła
Siła to każde oddziaływanie, które powoduje zmianę obiektu, zarówno w odniesieniu do jego ruchu, kierunku, jak i konstrukcji geometrycznej.
Cele nauczania
Opracowanie związku pomiędzy masą i przyspieszeniem w określaniu siły
Kluczowe wnioski
Kluczowe punkty
- Siła jest określana jako wielkość wektorowa, co oznacza, że posiada elementy zarówno wielkości jak i kierunku. Masa i przyspieszenie odpowiednio.
- W terminologii laika, siła jest popychaniem lub ciągnięciem, które może być zdefiniowane w kategoriach różnych standardów.
- Dynamika jest badaniem siły, która powoduje, że obiekty i systemy poruszają się lub deformują.
- Siły zewnętrzne są wszelkie siły zewnętrzne, które działają na ciało, a siły wewnętrzne są wszelkie siły działające wewnątrz ciała.
Kluczowe pojęcia
- siła: Siła to każde oddziaływanie, które powoduje, że obiekt ulega pewnej zmianie, dotyczącej jego ruchu, kierunku lub konstrukcji geometrycznej.
- prędkość: Wielkość wektorowa, która oznacza szybkość zmiany położenia w odniesieniu do czasu, lub prędkość ze składową kierunkową.
- wektor: Wielkość skierowana, posiadająca zarówno wielkość jak i kierunek; pomiędzy dwoma punktami.
Overview of Forces
W fizyce, siła to każdy wpływ, który powoduje, że obiekt ulega pewnej zmianie, albo dotyczącej jego ruchu, kierunku, lub konstrukcji geometrycznej. Mierzy się ją za pomocą jednostki SI – Newtona. Siła to taka, która może spowodować, że obiekt o masie zmieni swoją prędkość, czyli przyspieszy, lub która może spowodować, że obiekt elastyczny ulegnie odkształceniu. Siła może być również opisana przez intuicyjne pojęcia, takie jak pchanie lub ciągnięcie. Siła ma zarówno wielkość jak i kierunek, co czyni ją wielkością wektorową.
Co to jest siła? Opisuje, czym są siły i co robią.
Wielkości sił
Oryginalna forma drugiego prawa Newtona stwierdza, że siła netto działająca na obiekt jest równa szybkości, z jaką zmienia się jego pęd. Prawo to dalej oznacza, że przyspieszenie obiektu jest wprost proporcjonalne do siły netto działającej na ten obiekt, jest zgodne z kierunkiem działania siły netto i jest odwrotnie proporcjonalne do masy obiektu.
Jak już wspomnieliśmy, siła jest wielkością wektorową. Wektor jest jednowymiarową tablicą zawierającą elementy zarówno pod względem wielkości, jak i kierunku. W wektorze siły, masa, \tekst{m}, jest składową wielkości, a przyspieszenie, \tekst{a}, jest składową kierunku. Równanie siły zapisuje się następująco:
F}= siła ciągu, która zwiększa prędkość obiektu; opór, który zmniejsza prędkość obiektu; oraz moment obrotowy, który powoduje zmiany prędkości obrotowej obiektu. Siły, które nie działają równomiernie na wszystkie części ciała, powodują również naprężenia mechaniczne, termin techniczny określający wpływy, które powodują deformację materii. Podczas gdy naprężenia mechaniczne mogą pozostać osadzone w stałym obiekcie, stopniowo go deformując, naprężenia mechaniczne w płynie determinują zmiany jego ciśnienia i objętości.
Dynamika
Dynamika jest badaniem sił, które powodują, że obiekty i systemy poruszają się. Aby to zrozumieć, potrzebujemy definicji roboczej siły. Nasza intuicyjna definicja siły – to jest pchanie lub ciągnięcie – jest dobrym miejscem na początek. Wiemy, że pchanie lub ciągnięcie ma zarówno wielkość, jak i kierunek (dlatego jest to wielkość wektorowa) i może się znacznie różnić pod każdym względem.
Pokazuje kilka przykładów „pchająco-ciągnącej” natury siły. Przykład u góry po lewej stronie dotyczy systemu kół pasowych. Siła, którą ktoś musiałby pociągnąć w dół na kablu musiałaby być równa i większa od siły wytworzonej przez masę obiektu i efekty grawitacji na tym obiekcie, aby system mógł się poruszać. Prawy górny przykład pokazuje, że każdy obiekt spoczywający na powierzchni będzie nadal wywierał siłę na tę powierzchnię. Dolny przykład to dwa magnesy przyciągane do siebie z powodu siły magnetycznej.
Przykłady sił: Niektóre sytuacje, w których siły są w grze.
Przykłady sił: Przykłady sił.