Несумњиво сте чули реч „сила“ која се користи на све начине, од којих је већина или лоше дефинисана („поље силе“, „сила магнетног поља“) или није повезано са физичком науком („игра силе“, „борба“ сила.")
Сила у физици је све оно што делује да би убрзало нешто масом. Постоји низ једначина које односе силу на друге величине, попут рада, притиска и енергије, али најосновнија јеФ = ма, који наводи да је масамдоживљава убрзањеакада се подвргне нето силиФ, делујући у одређеном правцу са назначеном величином.
Будући да је познавање специфичних вредности сила од суштинске важности у инжењерству и другим индустријама широм света, лако је добити инструменте за прецизно одређивање силе.
Јединице силе
СИ (метричка) јединица снаге је њутн (Н), док су СИ јединице масе и убрзања килограми (кг) и метри у секунди на квадрат (м / с2). Стога је Н изведена јединица и преводи се у кг м / с2.
Будући да било које гравитационо поље тежи да убрза све масе у свом домету, резултат је оно што људи свакодневно називају тежином. Дакле, вага за домаћинство или здравствени клуб је врста мерача силе, јер док је
приказујеваша маса у килограмима (или еквивалентна тежина у килограмима) то је заправоМереваша тежина као резултат гравитације, на Земљи једнака 9,81 м / с2.Хоокеов закон
Већина мерача силе које ћете вероватно срести искоришћавају принцип зван Хоокеов закон, назван по Роберту Хоокеу, чији рад током 1600-их обухватали су физику, хемију, биологију и практично сва друга поља истраживања током овог времена брзих научних истраживања напредак.
Закон каже да је сила потребна за истезање еластичног материјала (као што је опруга) на одређено растојање пропорционална удаљености опруге која се протеже од своје равнотежне тачке:
Негативни предзнак подразумева да силасупротставља сеистезање, једнаке величине, али тачно супротне удаљености.
Примене Хооке-овог закона поред мерача силе
Хоокеов закон примењиван је у свим областима инжењерства и грађевине које можете именовати или чак замислити. У раним данима израде сата, опруге су биле кључне за обезбеђивање прецизне функције, јер мерење времена у 17. и 18. веку још увек није било ствар ГПС синхронизације.
Хоокеов закон се позивао при изради манометара (манометара), опреме у свету акустике и сеизмичности, а, како 21. век напредује, и у применама нанотехнологије. Али његова корисност у једноставном мерачу силе је можда најлакши начин да се то објасни и данас.
Мерач снаге: Мерач опруге
Хоокеов закон се може применити на опругу на водоравној површини, тако да сила која делује на предмет гравитацијом уравнотежи сила сила на површину према горе (нормална сила). Ако је сила потребна за истезање опруге 1,5 м 300 Н, можете израчунатику Хоокеовом закону,Константа опруге:
Ф = -кк \ подразумева 300 \ тект {Н} = к (1,5 \ тект {м}) \ подразумева к = 200 \ тект {Н / м}
А.мерач силеуместо тога је вертикална конструкција и има опругу која је калибрисана тако да јој се подвргне маса Земљина гравитација ће померити опругу надоле из њеног положаја мировања (равнотеже) познатим, фиксним износ. Тако је познато да маса од 10 кг има тежину од (1 кг) (9,81 м / с2) = 98,1 Н, а мерач силе може бити означен у складу са овим принципом.
Имајте на уму да да бисте опругу или било који еластични предмет истегнули двоструко више него што је већ било истегнуто, мора се применити двострука сила и тако даље, како налаже Хоокеов закон. У стварности ниједан материјал није савршено еластичан и све опруге се кваре, било „трошењем“ или трауматичним пуцањем под довољним напрезањем или напрезањем.