31 typů sil ve fyzice a jejich charakteristiky

3291
Charles McCarthy

Existují různé typy síly v závislosti na jeho významu, velikosti nebo intenzitě, aplikaci a směru. Force je jakýkoli agent, který má schopnost měnit stav, ve kterém je tělo, bez ohledu na to, zda je v pohybu nebo v klidu..

Sílou může být také prvek, který způsobuje deformaci tělesa. V oblasti fyziky lze definovat jako vektorovou veličinu, která je zodpovědná za měření intenzity výměny lineární hybnosti mezi prvky. Pro měření síly je nutné znát její jednotky a hodnoty, ale také místo, kde je aplikována a jakým směrem.

Chcete-li graficky znázornit sílu, můžete zvolit vektor. Musí však mít čtyři základní prvky: smysl, bod aplikace, velikost nebo intenzitu a linii akce nebo směr..

Rejstřík článků

  • 1 Druhy sil ve fyzice
    • 1.1 - Základní síly
    • 1.2 - Derivační síly
    • 1.3 - Druhy sil podle konkrétních parametrů
  • 2 Odkazy

Druhy sil ve fyzice

Existuje několik typů sil, některé nazývané základní přírodní síly a mnoho dalších, které jsou vyjádřením těchto základních interakcí..

- Základní síly

Gravitační síla

Newtonovo kyvadlo pomáhá porozumět konceptu gravitační síly.

Jedná se o jednu z nejznámějších sil, zejména proto, že byla jednou z prvních, které byly studovány. Je to síla přitažlivosti, která je generována mezi dvěma těly.

Hmotnost těla je ve skutečnosti způsobena působením zemské gravitační přitažlivosti. Síla gravitace je podmíněna vzdáleností i hmotností obou těles.

Zákon univerzální gravitace objevil Isaac Newton a byl publikován v roce 1686. Gravitace je to, co umožňuje tělesům padat na Zemi. A je také zodpovědný za pohyby, které jsou pozorovány ve vesmíru.

To znamená, že skutečnost, že Měsíc obíhá kolem Země nebo že planety obíhají kolem Slunce, je produktem gravitační síly.

Elektromagnetická síla

Druhou každodenní silou jsou elektromagnetické interakce, které zahrnují elektrické a magnetické síly. Je to síla, která ovlivňuje dvě tělesa, která jsou elektricky nabitá.

Vyrábí se s větší intenzitou než gravitační síla a je to také síla, která umožňuje chemické a fyzikální modifikace molekul a atomů..

Elektromagnetickou sílu lze rozdělit do dvou typů. Síla mezi dvěma nabitými částicemi v klidu se nazývá elektrostatická síla. Na rozdíl od gravitace, která je vždy atraktivní silou, může být síla v tomto případě odpudivá i atraktivní. Ale když síla vznikne mezi dvěma částicemi, které jsou v pohybu, další síla zvaná magnetické superponuje.

Silná jaderná interakce

Jedná se o nejsilnější typ interakce, který existuje, a je odpovědný za udržování složek atomových jader pohromadě. Působí stejným způsobem mezi dvěma nukleony, neutrony nebo protony a je intenzivnější než elektromagnetická síla, i když má menší rozsah.

Elektrická síla přítomná mezi protony způsobuje, že se navzájem odpuzují, ale velká gravitační síla, která existuje mezi jadernými částicemi, umožňuje vyrovnat toto odpuzování za účelem udržení stability jádra..

Slabá jaderná interakce

Známý jako slabá síla, je to typ interakce, která umožňuje beta rozpad neutronů. Jeho rozsah je tak krátký, že je relevantní pouze v základním měřítku. Je to méně intenzivní síla než silná, ale intenzivnější než gravitační. Tento typ síly může způsobit atraktivní a odpudivé účinky a také generovat modifikace v částicích zapojených do procesu..

- Odvozené síly

Kromě klasifikace hlavních sil lze sílu také rozdělit do dvou důležitých kategorií: vzdálenosti a kontaktní síly. První je, když se povrch zúčastněných těl neotírá o sebe..

To je případ gravitační síly a elektromagnetické síly. A druhým je přímý kontakt mezi těly, která fyzicky interagují, jako když je tlačena židle..

Kontaktní síly jsou tyto typy sil.

normální síla

Normální síla je ta, kterou působí stůl na přesýpacích hodinách na něm spočívající.

Toto je síla vyvíjená povrchem na objekt, který je jím podporován. V tomto případě jsou velikost a směr těla vyvíjeny v opačném směru k tělu, na kterém spočívá. A síla působí kolmo a ven z uvedeného povrchu.

To je druh síly, kterou vidíme, když například položíme knihu na stůl. Tam je objekt v klidu na povrchu a při této interakci působí pouze váha a kontaktní síla..

Použitá síla

Když je kopán penalta, je na míč aplikována síla

V tomto případě jde o sílu, kterou předmět nebo člověk přenáší na jiné tělo, ať už je to jiný předmět nebo jiný člověk. Působící síla vždy působí přímo na tělo, což znamená, že vždy dojde k přímému kontaktu. Jedná se o typ síly, která se používá při kopání do míče nebo při tlačení na pole.

Pružná síla

Pružina je objekt s elastickou potenciální energií.

Jedná se o typ síly, ke které dochází, když se pružina, stlačená nebo natažená, snaží vrátit do svého stavu setrvačnosti. Tato třída objektů se vrací do stavu rovnováhy a jediným způsobem, jak toho dosáhnout, je síla.

K pohybu dochází, protože tento typ objektu ukládá energii zvanou potenciál. A právě to vyvíjí sílu, která ji vrací do původního stavu.

Magnetická síla

Magnety vydávají magnetickou sílu, která jim umožňuje přilákat určité kovy bez nutnosti dotýkat se jich.

Jedná se o typ síly, která vychází přímo z elektromagnetické síly. Tato síla vzniká, když jsou elektrické náboje v pohybu. Magnetické síly závisí na rychlostech částic a mají normální směr vzhledem k rychlosti nabité částice, na kterou působí..

Jedná se o typ síly, která je spojena s magnety, ale také s elektrickými proudy. Vyznačuje se vytvářením přitažlivosti mezi dvěma nebo více těly.

V případě magnetů mají jižní konec a severní konec a každý z nich přitahuje opačné konce k sobě v jiném magnetu. Což znamená, že zatímco se podobné póly navzájem odpuzují, protiklady přitahují. K tomuto typu přitažlivosti dochází také u některých kovů.

Elektrická síla

Pokud si balónem otřete vlasy, získává vlastnost přitahování těl. Proto se toho koťátko nemůže zbavit.

Jedná se o typ síly, která se vyskytuje mezi dvěma nebo více náboji a jejich intenzita bude záviset přímo na vzdálenosti mezi těmito náboji a také na jejich hodnotách..

Stejně jako v případě magnetické síly se stejnými póly se náboje se stejným znaménkem budou navzájem odpuzovat. Ale ty s různými znameními se budou navzájem přitahovat. V tomto případě budou síly intenzivnější v závislosti na tom, jak blízko jsou těla k sobě..

Třecí nebo třecí síla

Jedná se o typ síly, ke které dochází, když je tělo sklouznuto po povrchu nebo se o to pokusí. Třecí síly pohybu nikdy nepomáhají, což znamená, že se mu staví proti..

Je to v podstatě pasivní síla, která se snaží zpomalit nebo dokonce zabránit pohybu těla bez ohledu na zvolený směr.

Existují dva typy třecí síly: dynamická a statická.

Dynamické třecí síly
Brusle vytvářejí dynamické tření

První je síla potřebná k tomu, aby byl pohyb dvou vzájemně se ovlivňujících těles rovnoměrný. To je síla, která oponuje pohybu těla.

Statické třecí síly

Druhá, statická síla, určuje minimální sílu potřebnou k pohybu těla. Tato síla by se měla rovnat povrchu, s nímž mají kontakt dvě těla zapojená do pohybu..

Třecí síla hraje zásadní roli v každodenním životě. Pokud jde o statické tření, jedná se o velmi užitečnou sílu, protože to je to, co umožňuje lidem chodit tak, jak chodí, a je to také to, co umožňuje působení držení tužky.

Bez této síly by kolový transport, jak je dnes známý, neexistoval. Dynamické tření má stejnou důležitost, protože je to síla, která umožňuje zastavit jakékoli těleso v pohybu.

Napínací síla

Jedná se o typ síly, ke které dochází, když je lano, drát, pružina nebo kabel přivázán k tělu a poté tažen nebo pevně utažen. K této interakci dochází paralelně s vázaným objektem a od něj v opačném směru..

V tomto případě je hodnota tažné síly ekvivalentní hodnotě tahu působícího na lano, pružinu, lanko atd. V okamžiku, kdy je síla aplikována..

Aerodynamická odporová síla

Tento typ síly je také známý jako odpor vzduchu, protože je to síla vyvíjená na tělo, když se pohybuje vzduchem. Aerodynamická odporová síla vytváří opozici, takže je tělesu bráněno v pohybu vpřed ve vzduchu.

To znamená, že odpor, který předmět klade, je vždy v opačném směru, než je rychlost těla. V každém případě lze tento typ síly vnímat - nebo vnímat jasněji - pouze pokud jde o velká těla nebo když se pohybuje vysokou rychlostí. To znamená, že čím nižší je rychlost a velikost objektu, tím nižší je jeho odolnost vůči vzduchu..

Zatlačte nahoru

Jedná se o typ síly, ke které dochází, když je tělo ponořeno do vody nebo jiné kapaliny. V tomto případě se tělo zdá být mnohem lehčí.

Je to proto, že když je objekt ponořen, působí dvě síly současně. Váha vašeho vlastního těla, které vás tlačí dolů, a další síla, která vás tlačí zdola nahoru.

Když dojde k této síle, obsažená kapalina stoupá do úrovně, protože plovoucí těleso vytlačuje část vody. Na druhou stranu, abychom věděli, zda je tělo schopné vznášet se, je nutné vědět, jaká je jeho specifická váha..

Chcete-li to určit, musíte vydělit váhu objemem. Pokud je hmotnost větší než tah, tělo se potopí, ale pokud je menší, bude plavat.

Vazební síla

Pokud chcete určit výslednou sílu, kterou akce působí na částice, je nutné analyzovat jiný typ síly, a to vazby. O hmotném bodě se říká, že je spojen, když existují fyzické problémy, které omezují jeho pohyby.

Právě těmto fyzickým omezením se říká ligatury. Tento typ síly neprodukuje pohyb. Jeho funkcí je spíše zabránit pohybům produkovaným aktivními silami, které nejsou kompatibilní s ligaturami..

Molekulární síla

Tento typ síly nemá základní charakter jako první čtyři základní síly, ani z nich není odvozen. Ale pro kvantovou mechaniku je to stále důležité.

Jak název napovídá, molekulární síla je ta, která působí mezi molekulami. Toto jsou projevy elektromagnetické interakce mezi jádry a elektrony jedné molekuly s těmi druhými..

Setrvačná síla

Síly, kterým lze identifikovat tělo odpovědné za působení na částice, jsou známé jako skutečné síly. K výpočtu zrychlení těchto sil je ale zapotřebí referenční prvek, který musí být inertní.

Setrvačná síla je pak ta, která působí na hmotu, když je určité těleso vystaveno zrychlení. Tento typ síly lze pozorovat pouze ve zrychlených referenčních rámcích.

Tento typ síly udržuje astronauty přilepené k jejich sedadlům při startu rakety. Tato síla je také zodpovědná za vržení osoby proti čelnímu sklu vozu během nárazu. Setrvačné síly mají stejný směr, ale směr opačný ke směru zrychlení, kterému je hmota vystavena.

- Druhy sil podle konkrétních parametrů

Objemu

Síla působící na všechny částice daného těla, jako jsou magnetické nebo gravitační síly.

Povrchu

Působí pouze na povrchu těla. Jsou rozděleny na rozložené (hmotnost nosníku) a přesné (při zavěšení kladky).

Kontakt

Tělo, které vyvíjí sílu, přichází do přímého kontaktu. Například stroj, který tlačí kus nábytku.

Z dálky

Tělo, které vyvíjí sílu, se nedostane do kontaktu. Jsou to gravitační, jaderné, magnetické a elektrické síly.

Statický

Směr a intenzita síly se mění jen málo, jako váha sněhu nebo dům.

Dynamika

Síla působící na objekt se rychle mění, jako při nárazech nebo zemětřesení.

Vyrovnaný

Síly, jejichž směr je opačný. Například, když se srazí dvě auta stejné hmotnosti a jedoucí stejnou rychlostí.

Nevyvážený

Například při srážce kamionu s malým autem. Síla vozíku je větší, a proto jsou nevyvážené.

Pevný

Jsou to síly, které jsou vždy přítomny. Například váha budovy nebo těla.

Proměnné

Síly, které se mohou objevit a zmizet, jako vítr.

Akce

Síla vyvíjená jedním objektem, který přesouvá nebo upravuje jiný. Například osoba, která zasáhne zeď.

Reakce

Tělo, na které působí síla, působí reakční silou. Například zeď, když je zasažena, působí reakční silou.

Reference

  1. Zemanský, S. (2009). „Univerzitní fyzika. Svazek 1. Dvanácté vydání. Mexiko". Obnoveno z fisicanet.com.ar.
  2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). Newtonovy zákony a jejich aplikace. Katedra aplikované fyziky. University of Salamanca. Madrid". Obnoveno z ocw.usal.es.
  3. Medina, C. (2015). "Tlačení síly nahoru". Obnoveno z prezi.com.

Zatím žádné komentáře