Sila je opredeljen kot zunanji vzrok, ki ga telo doživi kot rezultat interakcije z drugim telesom. Kadarkoli dva predmeta medsebojno vplivata, na vsak predmet deluje sila.

Na splošno je Potiskanje ali Vlečenje predmeta definirano kot sila. Sila je interakcijska izkušnja predmeta zaradi drugega predmeta. Na splošno sila, ki deluje na predmet, spremeni njegovo stanje mirovanja ali gibanja in predmetu doda tudi pospešek.

enojni oblikovalski vzorec java

Oglejmo si podrobneje več o sili, njeni enoti in drugih v tem članku.

Kaj je sila?

A potisnite in vlecite predmeta se v znanosti imenuje sila. Sila nastane, ko dve stvari medsebojno vplivata. Sila je vektorska količina, saj ima tako velikost kot smer. Velikost sile predstavlja njeno moč. Sila lahko povzroči tudi spremembo smeri telesa, na katerega deluje sila.

Vsak zunanji element, ki ima težnjo po spremembi stanja gibanja ali mirovanja, ko se nanese na predmet, se imenuje sila . Sila je preprosto potiskanje ali vlečenje predmeta, ki povzroči interakcijo med obema predmetoma.

Sila lahko povzroči, da se predmet premakne iz mirovanja v gibanje ali obratno. Dve ali več stvari morata medsebojno delovati, da se ustvari sila. Na primer, veter deluje s silo, ko poganja jadrnico skozi vodo. Sila je prisotna tudi, ko gravitacija vleče jabolko navzdol. Stvari se lahko premikajo, spreminjajo svojo hitrost ali obliko kot odgovor na sile.

Enota za silo

• Sila je vektorska količina, kar pomeni, da ima maso in velikost. Silo, ki deluje na predmet, predstavljamo s simbolom F ozvec F .
• Enota za silo SI je Newton (N) . Imenuje se po znanem angleškem znanstveniku siru Issacu Newtonu. Sila 1 Newton je definirana kot sila, potrebna za pospešek mase 1 kg za 1 m/s²v smeri uporabljene sile.
• V sistemu CGS je enota za silo Dyne.

Dimenzije sile

Silo definiramo kot produkt mase in pospeška telesa. Njegova dimenzijska formula je torej [MLT^-2].

Učinki sil

Sledijo učinki sile s primeri:

• Sila lahko spremeni obliko in velikost predmeta. Primer: Pri modeliranju gline se za spreminjanje oblike in velikosti gline uporablja sila rok.
• Sila lahko spremeni smer predmeta. Primer: igralec kriketa udari žogico v želeno smer proti sebi
• Sila lahko spremeni hitrost predmeta. Primer: Torna sila zavor se uporablja za zaustavitev ali zmanjšanje hitrosti premikajočega se vozila.
• Sila lahko spremeni stanje mirovanja ali gibanja predmeta. Primer: nogometna žoga v mirovanju se premakne ob udarcu z nogo.

Razumejmo učinke sile in njen primer

Sila lahko spremeni obliko in velikost predmeta

Sila lahko povzroči spremembo oblike. Na primer pri udarjanju vroče železne palice bo sila, s katero deluje kladivo, spremenila obliko predmeta, tj. železna palica bo upognjena.

Sila lahko povzroči spremembo velikosti. Na primer: z raztezanjem gumijastega traku bo sila, ki nastane pri raztezanju gumijastega traku, povzročila povečanje velikosti gumijastega traku.

Sila lahko spremeni smer predmeta

Sila lahko povzroči spremembo smeri. Na primer: Ko brcnete žogo, se njena smer spremeni.

Sila lahko spremeni hitrost predmeta

Ko lopar v igrah, kot sta kriket in bejzbol, s silo udari premikajočo se žogo, to povzroči povečanje hitrosti žoge. Tudi hitrost sile bo odvisna od smeri, v kateri deluje. Če uporabimo silo v smeri premikajočega se predmeta, bo to povzročilo povečanje hitrosti in ko bo delovalo proti premikajočemu se predmetu, bo zmanjšalo hitrost predmeta.

Sila lahko spremeni stanje mirovanja ali gibanja predmeta

Sila bo povzročila spremembo gibanja, na primer sila, s katero deluje motor avtomobila, bo omogočila, da se avtomobil premika, medtem ko bo sila, ki jo izvaja zavora, omogočila, da se avtomobil ustavi.

Formule sile

Silo definiramo z zmnožkom mase in pospešek predmeta. Za telo z maso m in pospešek a silo lahko izračunamo kot,

F = pri

kje,

F uporabljena sila,
m je masa predmeta in
a je pospešek predmeta.

Tudi glede na Newtonov drugi zakon gibanja , je sila podana s časovno hitrostjo spremembe gibalne količine. Matematično je podano kot,

F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t}

kje,

• ext{d}vec p je sprememba zagona
• dt je sprememba v času.

Ampak, zagon(vec p) je definiran kot produkt mase in hitrost predmeta kot,

vec p = mvec v

kje

• m je masa in
• vec v je hitrost predmeta.

Zato postane sila:

egin{aligned}F&=dfrac{ ext{d}(mvec v)}{ ext{d}t}&=mdfrac{ ext{d}vec v}{ ext{d}t}&=mvec aend{aligned}

Velikost in smer sile

Da premakne veliko utež, jo mora posameznik vleči ali potisniti v isto smer. Ko dva posameznika potiskata ali vlečeta utež v nasprotnih smereh, je rezultantna sila vsota obeh sil. Velikost sile izraža njeno moč. Ko sile delujejo v nasprotni smeri, se velikost rezultantne sile zmanjša.

Poleg tega se enake in nasprotne sile izničijo, tako da je nastala sila enaka nič. Sila, ki deluje na predmet, povzroči spremembo hitrosti in tudi obliko. Nekatere sile delujejo na predmet tako, da se ga dotaknejo, medtem ko druge delujejo brez stika s predmetom. Sile dotika so sile, ki delujejo, ko pride predmet v stik z njimi.

Kontaktne sile vključujejo mišične sile in sile trenja. Brezkontaktne sile so tiste, ki lahko delujejo, ne da bi prišle v stik s predmetom. Gravitacijska sila, elektromagnetna sila, elektrostatična sila in brezkontaktne sile so vse primeri sil

Vrste sil

Sila lahko deluje na predmet s kakršnim koli stikom ali brez njega. Na primer, če potiskate ali vlečete vrata, morate imeti stik z vrati, medtem ko lahko, če imate palični magnet, zlahka pritegnete železne žeblje, ne da bi imeli kakršen koli stik z žebljem. Torej v znanosti imamo dve vrsti sil, ena je kontaktna sila, druga pa brezkontaktna sila.

Oglejmo si podrobneje, kaj so s svojimi primeri.

Kontaktna sila

Sile, ki delujejo na druge predmete samo s fizičnim dotikom, imenujemo kontaktne sile.

Primeri kontaktnih sil so mišične in torne sile.

Mišična sila

Mišična sila je kontaktna sila, pri kateri silo izvajajo mišice telesa. Na primer, skakanje, brcanje, tek, hoja, plezanje, dvigovanje in potiskanje so sile, ki jih izvajajo naše mišice.

Sila trenja

Sila trenja je kontaktna sila, ki vedno nasprotuje stanju gibanja telesa nad drugim telesom. Na primer, če nehamo veslati s kolesom, se le-to postopoma upočasni in ustavi, ko premaga nekaj razdalje.

Nauči se več, Sila trenja

Brezkontaktna sila

Sile, ki delujejo na druge predmete brez fizičnega dotika, se imenujejo brezkontaktne sile.

Primeri brezkontaktnih sil so magnetna sila, elektrostatična sila in gravitacijska sila. Zdaj pa podrobno razpravljajmo o vrstah brezkontaktne sile.

Magnetna sila

Magnetna sila je brezkontaktna sila, s katero deluje magnet na katero koli drugo magnetno snov. Na primer, če približamo magnet železnemu žeblju, jih magnet vleče k sebi, saj magneti delujejo s silo.

Elektrostatična sila

Elektrostatična sila je brezkontaktna sila, s katero lahko naelektreni predmet na daljavo deluje na drug predmet. Na primer, ko plastični glavnik podrgnete po suhih laseh, potem električno nabit glavnik pritegne majhen kos papirja

Gravitacijska sila

Gravitacijska sila je sila brez dotika med dvema telesoma z neko maso. Je privlačna sila. Sila privlačnosti med zemljo in katerim koli predmetom se imenuje sila gravitacije.

Nauči se več, Gravitacijska sila

Linija delovanja sile

Galileo je s poskusi dokazal, da se predmet premika s konstantno hitrostjo, če nanj ne deluje zunanja sila. Opazil je lahko, da se hitrost krogle poveča, ko se kotali po nagnjeni ravnini zaradi njene gravitacijske privlačnosti.

Skupna sila, ki deluje na predmet, je 0, ko so vse sile enake in uravnotežene. Skupna sila, ki deluje na telo, pa lahko spremeni velikost ali smer njegove hitrosti, če vse sile, ki delujejo na telo, povzročijo neuravnoteženo silo, kar pomeni, da lahko neuravnotežena sila pospeši telo. Na primer, ko je telo izpostavljeno številnim silam in je določeno, da miruje, lahko sklepamo, da na telo deluje nična skupna sila.

The linija delovanja sile je pot, ki jo ubere, ko deluje s silo na predmet. Točka uporabe sile je mesto, kjer deluje s silo na predmet. Sila trenja je sila, ki nasprotuje relativnemu gibanju med površinama dveh predmetov v stiku in deluje vzdolž površin.

Povzetek

Osnovni povzetek sile je mogoče razumeti s pomočjo spodnje tabele.

Sorodni viri

• Temeljne sile
• Vrste sil

Rešeni primeri na silo

Primer 1: Določite silo telesa z maso 500 kg in pospeškom 60 m/s ² .

rešitev:

podano,

Masa predmeta, m = 500 kg.

Pospešek, a = 60 m/s²

Po formuli sile,

F = pri

Zamenjava danih vrednosti,

F = 500 kg × 60 m/s²

= 3 × 10 ⁴ n

Zahtevana sila je 3 × 10⁴n

Primer 2: Kolikšna neto sila je potrebna za pospešek do 20 kg škatle pri 5 m/s ² ?

rešitev:

podano,

Masa škatle, m = 20 kg.

Pospešek škatle, a = 5 m/s²

Po formuli sile,

F = pri

Zamenjava danih vrednosti,

F = 20 kg × 5 m/s²

drsenje miške ne deluje

= 100 N

Zahtevana sila je 100 N

Primer 3: Poiščite pospešek predmeta, če je uporabljena sila 250 N in je masa predmeta 50 kg.

rešitev:

dano

Uporabljena sila je 250 N

Masa predmeta, m = 50 kg

Pospešek predmeta, a =?

Po formuli sile,

F = pri

Zamenjava danih vrednosti,

250 = 50 kg × a

a = 250/50

= 5 m/s ²

Tako je pospešek predmeta 5 m/s ²

Primer 4: Poiščite maso predmeta, če je uporabljena sila 220 N in pospešek predmeta 15 m/s ² .

rešitev:

dano

Uporabljena sila je 225 N

Masa predmeta, m =?

Pospešek predmeta, a = 15 m/s²

Po formuli sile,

F = pri

Zamenjava danih vrednosti,

225 = m × 15

m = 225/15

= 15 kg

Tako je masa predmeta 15 kg

Pogosta vprašanja o Force

V1: Kaj je sila?

odgovor:

Potiskanje ali vlečenje predmeta je definirano kot sila. Sila je interakcija med dvema predmetoma, ki težita k spremembi stanja predmeta.

V2: Kaj je enota SI za silo?

odgovor:

Enota SI za silo je Newton. En Newton je definiran kot sila, ki deluje, ko telo z težo kg pospeši za 1 m/s2

V3: Kakšna sila je trenje?

odgovor:

Trenje je kontaktna sila, ki deluje le, ko sta dva predmeta v stiku drug z drugim. Je nasprotna sila, tj. vedno nasprotuje gibanju predmeta.

V4: Kaj lahko naredi sila?

odgovor:

Sila lahko naredi različne stvari, kot so,

• Sila lahko spremeni smer predmeta.
• Sila lahko spremeni stanje mirovanja ali gibanja.
• sila lahko spremeni hitrost predmeta.
• Sila lahko spremeni obliko in velikost predmeta.

V5: Koliko vrst sil obstaja na podlagi interakcije?

odgovor:

Na podlagi interakcije med dvema objektoma lahko silo razvrstimo v dve kategoriji,

• Kontaktna sila
• Brezkontaktna sila

V6: Katera je najšibkejša sila v naravi?

odgovor:

Med vsemi temeljnimi silami je gravitacijska sila najšibkejša sila in velja tudi za najšibkejšo silo v naravi.

V7: Ali je sila skalarna količina?

odgovor:

Sila ni skalarna količina. Ker ima smer in velikost. Zato je sila vektorska količina.

V8: Jabolko pade z drevesa, katera sila je odgovorna za te pojave?

odgovor:

Za padec jabolka je odgovorna sila gravitacije. Sila gravitacije je sila privlačnosti med zemljo in katerim koli predmetom.