Реч сила појављује се у практично свим замисливим аспектима свакодневног живота, од спорта преко времена до војних сукоба. Али у основи, сила је концепт укорењен у физици, где има врло специфично и критично значење. Стандардна јединица силе је њутн (Н), једнак кг ⋅ м / с2.
Сила је једна од две величине физике која утиче на кретање предмета, а друга је маса. Опис покрета кретања предмета у свемиру је позван кинематика, који узима у обзир положај, брзину и убрзање; укључивање силе и масе у проучавање кретања уводи појам динамика.
Њутнови закони покрета
Пре него што научите о одређеним силама и начину прорачуна који укључују ову количину, корисно је прегледати три основна закона кретања које је замислио Исаац Невтон:
1. Сваки објекат у стању непрекидног кретања (укључујући одмор) остаће у том стању уколико на њега не делује спољна сила.
2. Сила је производ масе и убрзања.
3. За сваку силу постоји сила супротна по правцу и једнака по величини.
Њутнов други закон је оно што вас највише занима ако желите да израчунате силу или одредите масу или убрзање ако су вам дати подаци о сили и једној од друге две величине. Убрзање је промена брзине.
Примери сила
О сили можете размишљати као о нечему што гура или вуче; иако је корисно као метафора, међутим, ово не чини много за унапређивање вашег разумевања из стварног света. Уместо тога, листа која показује распон природних сила бољи је алат за упознавање сила које ћете користити у физичким прорачунима.
Тежина је мистериозна сила која делује на све објекте са масом и настаје гравитацијом, која на површини Земље има вредност од 9,8 метара у секунди на квадрат (9,8 м / с2). Напетост, еластичност, трење и тзв нормална сила су силе које делују на чврсте материје; узгон, подизање, потисак и вуча су силе које су јединствено повезане са течностима (течностима и гасовима).
Тхе електростатички и магнетна силе су повезане са наелектрисаним честицама. Такође, природа укључује четири основне силе које рађају све остале снаге. Једна од њих је гравитација, која је далеко најслабија основна сила; остали су електромагнетизам и јака и слаб нуклеарни интеракције у атомима.
Једначина силе
Стандардни облик формуле силе у целој физици наводи да нето спољна сила на објекту је умножак његове масе и његовог убрзања:
\ тектбф {Ф} = м \ тектбф {а}
Овде су сила и убрзање векторске величине, што значи да имају и вредност (величину, представљену бројем) и правац у простору повезан са њима. Миса је а скаларна количина, што значи да је у потпуности описан у смислу његове величине.
Пример израчунавања силе
Компактни аутомобил масе 1.000 кг убрзава северно брзином од 5 м / с2. Колика је сила коју ствара ово убрзање?
Ф = (1.000 кг) (5 м / с2) = 5.000 Н.
Аутомобил на крају достиже брзину од 40 м / с (око 90 миља на сат) и нивелише се овом брзином. Колика је сада спољна сила на аутомобил?
Ово је својеврсно трик питање. Иако аутомобил који вози брзу вожњу има доста замаха, ако аутомобил не доживљава убрзање, обе стране силе једначине су нула и не постоји нето спољна сила која делује на систем, у овом случају који се састоји само од ауто. Физичка величина која овде највише занима, замах, је производ масе и брзине в (упоредите ово са једначином силе).