31 ТИП СИЛИ У ФІЗИЦІ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - ФІЗИЧНІ - 2025

Існують різні типи сили залежно від їх відчуття, величини чи інтенсивності, застосування та напрямку. Сила - це будь-який агент, який має здатність змінювати стан, в якому знаходиться тіло, незалежно від того, перебуває він у русі чи в спокої.

Сила також може бути елементом, що викликає деформацію тіла. У галузі фізики її можна визначити як векторну величину, яка відповідає за вимірювання інтенсивності лінійного обміну імпульсом між елементами. Для вимірювання сили необхідно знати її одиниці та значення, а також де вона застосовується і в якому напрямку.

Щоб зобразити силу графічно, можна вибрати вектор. Але це повинно мати чотири основні елементи: сенс, точку нанесення, величину чи інтенсивність та лінію дії чи напрямок.

Типи сил у фізиці

Існує кілька типів сил, деякі з яких називаються основними силами природи та багато інших, які є вираженням цих основних взаємодій.

- Основні сили

Гравітаційна сила

Маятник Ньютона допомагає зрозуміти поняття сили гравітації.

Це одна з найвідоміших сил, тим більше, що вона була однією з перших, яку вивчали. Саме приваблива сила породжується між двома тілами.

Насправді вага тіла зумовлений дією, що чиниться на ньому гравітаційним тяжінням Землі. Сила тяжіння зумовлена ​​як відстані, так і масою обох тіл.

Універсальний закон гравітації був відкритий Айзеком Ньютоном і був опублікований у 1686 р. Гравітація - це те, що дозволяє тілам падати на Землю. І він також відповідає за рухи, які спостерігаються у Всесвіті.

Іншими словами, той факт, що Місяць обертається навколо Землі або планети обходять Сонце, є продуктом сили гравітації.

Електромагнітна сила

Друга повсякденна сила - це електромагнітні взаємодії, які включають електричні та магнітні сили. Це сила, яка впливає на два тіла, електрично заряджені.

Він виробляється з більшою інтенсивністю, ніж сила тяжіння, а також сила, яка дозволяє хімічні та фізичні модифікації молекул та атомів.

Електромагнітну силу можна розділити на два типи. Сила між двома зарядженими частинками в спокої називається електростатичною силою. На відміну від сили тяжіння, яка завжди є привабливою силою, в цьому сила може бути як відразливою, так і привабливою. Але коли виникає сила між двома частинками, які перебувають у русі, інша сила називається магнітним перекриттям.

Сильна ядерна взаємодія

Це найсильніший тип взаємодії, який існує і відповідає за утримання компонентів атомних ядер разом. Він діє однаково між двома нуклонами, нейтронами чи протонами і є більш інтенсивним, ніж електромагнітна сила, хоча має менший діапазон.

Електрична сила, присутня між протонами, змушує їх відштовхувати один одного, але велика гравітаційна сила, яка існує між ядерними частинками, дозволяє протидіяти цьому відштовхуванню з метою підтримання стабільності ядра.

Слабка ядерна взаємодія

Відомий як слабка сила, це тип взаємодії, що дозволяє бета-розпад нейтронів. Її обсяг настільки короткий, що він є актуальним лише в основній шкалі. Це менш інтенсивна сила, ніж сильна, але більш інтенсивна, ніж гравітаційна. Цей тип сили може викликати привабливі та відштовхуючі ефекти, а також генерувати модифікації частинок, що беруть участь у процесі.

- Похідні сили

Поза класифікацією основних сил, силу також можна розділити на дві важливі категорії: сили відстані та контактні сили. Перший - коли поверхня тіл, що беруть участь, не розтирається.

Це справа з силою тяжіння та електромагнітною силою. А друге - це безпосередній контакт між органами, які фізично взаємодіють, як при натисканні на стілець.

Контактні сили - це такий тип сил.

Нормальна міцність

Нормальною є сила, яку чинить стіл на пісочний годинник, що спирається на нього.

Це сила, яку поверхня чинить на предмет, який підтримується нею. У цьому випадку величина та напрямок тіла здійснюються у зворотному напрямку до тіла, на якому він опирається. А сила діє перпендикулярно і поза вказаною поверхнею.

Це така сила, яку ми бачимо, наприклад, коли ми подаємо книгу на стіл, наприклад. Там предмет знаходиться в спокої на поверхні, і при цій взаємодії вага і контактна сила є єдиними, які діють.

Прикладена сила

Під час удару пенальті на м'яч прикладається застосована сила

У цьому випадку це сила, яку предмет чи людина переносить на інше тіло, будь то інший об’єкт чи інша людина. Прикладена сила завжди діє безпосередньо на тіло, а значить, завжди відбувається прямий контакт. Це тип сили, який застосовується при ударах м'яча або натисканні на коробку.

Еластична сила

Пружина - це об'єкт з пружною потенційною енергією.

Це тип сили, який виникає, коли пружина, стиснута або розтягнута, прагне повернутися до свого інерційного стану. Ці види об'єктів зроблені для повернення до стану рівноваги, і єдиний спосіб досягти цього - сила.

Рух виникає через те, що цей тип об’єктів зберігає енергію, яку називають потенційною. І саме це здійснює силу, яка повертає її до початкового стану.

Магнітна сила

Магніти виділяють магнітну силу, яка дозволяє залучати певні метали без необхідності їх торкатися.

Це тип сили, що виникає безпосередньо з електромагнітної сили. Ця сила виникає, коли електричні заряди перебувають у русі. Магнітні сили залежать від швидкостей частинок і мають нормальний напрям щодо швидкості зарядженої частинки, на яку вони здійснюють свою дію.

Це тип сили, який пов'язаний з магнітами, але і з електричними струмами. Він характеризується виробленням тяжі між двома або більше тілами.

Що стосується магнітів, вони мають південний і північний кінець, і кожен з них притягує протилежні кінці до себе в іншому магніті. Що означає, що хоча полюси відштовхують один одного, протилежності приваблюють. Цей тип притягання зустрічається і з деякими металами.

Електрична сила

Якщо потерти повітряну кульку волоссям, воно набуває властивості притягувати тіла. Ось чому цей кошеня не може його позбутися.

Це тип сили, який виробляється між двома або більше зарядами, і інтенсивність їх буде безпосередньо залежати від відстані між зазначеними зарядами, а також від їх значень.

Як і в магнітній силі з рівними полюсами, заряди з однаковим знаком будуть відштовхувати один одного. Але ті, хто має різні знаки, привернуть один одного. У цьому випадку сили будуть інтенсивнішими залежно від того, наскільки тіла розташовані одне до одного.

Сила тертя або сили тертя

Це тип сили, який виникає, коли тіло ковзає по поверхні або намагається це зробити. Сили тертя ніколи не допомагають руху, а значить, вони протистоять цьому.

Це, в основному, пасивна сила, яка намагається уповільнити або навіть перешкодити рухом тіла, незалежно від того, в якому напрямку рухається.

Існує два типи сили тертя: динамічна та статична.

Динамічні сили тертя

Ковзани створюють динамічне тертя

Перший - сила, необхідна для рівномірності руху двох взаємодіючих тіл. Це сила, яка протистоїть руху тіла.

Статичні сили тертя

Друга - статична сила - це та, яка встановлює мінімальну силу, необхідну для переміщення тіла. Ця сила повинна дорівнювати поверхні, з якою два тіла, що беруть участь у русі, мають контакт.

Сила тертя відіграє фундаментальну роль у повсякденному житті. Що стосується статичного тертя, то воно є дуже корисною силою, оскільки саме це дозволяє людині ходити так, як вони це роблять, і це також те, що дозволяє діяти, тримаючи олівець.

Без цієї сили колесний транспорт, як це відомо сьогодні, не існував би. Динамічне тертя не менш важливо, оскільки саме сила дозволяє будь-якому рухомому тілу зупинитися.

Напруга

Це тип сили, який виникає, коли мотузку, дріт, пружину чи трос прив’язують до корпусу, а потім натягують або натягують. Ця взаємодія відбувається паралельно зав’язаному предмету і подалі від нього у зворотному напрямку.

У цьому випадку величина сили натягу еквівалентна величині натягу, який має мотузка, пружина, трос тощо, в момент прикладання сили.

Аеродинамічна сила тяги

Цей тип сили також відомий як опір повітря, тому що це сила, яка чиниться на тіло під час руху повітря. Аеродинамічна сила тягнення створює опір, завдяки чому тіло заважає рухатися вперед в повітрі.

Це означає, що опір, який чинить предмет, завжди знаходиться в зворотному напрямку до швидкості руху тіла. У будь-якому випадку цей вид сили можна сприймати - або сприймається більш чітко - коли мова йде про великі тіла або коли він рухається з великою швидкістю. Тобто, чим менша швидкість і розмір предмета, тим менша його опірність повітря.

Підштовхнути

Це тип сили, який виникає при зануренні тіла у воду або будь-яку іншу рідину. У цьому випадку організм видається набагато легшим.

Це тому, що при зануренні предмета одночасно діють дві сили. Вага власного тіла, яка штовхає вас вниз, і ще одна сила, яка штовхає вас знизу вгору.

Коли ця сила виникає, що міститься рідина піднімається на рівні, тому що плаваюче тіло витісняє частину води. З іншого боку, щоб знати, чи здатне тіло плавати, необхідно знати, яка його питома вага.

Щоб визначити це, слід розділити вагу на об’єм. Якщо вага більша за тягу, тіло зануриться, але якщо воно менше, воно буде плавати.

Сила зв’язування

Якщо ви хочете визначити результуючу силу, яку дію чинить на частинку, необхідно проаналізувати інший тип сили, силу зв’язування. Кажуть, що матеріальна точка пов'язана, коли виникають фізичні проблеми, які обмежують її рухи.

Саме тоді ці фізичні обмеження називаються лігатурами. Цей тип сили не створює руху. Скоріше, його функція полягає у запобіганні рухів, що виробляються активними силами, несумісними з лігатурами.

Молекулярна сила

Цей тип сили не має принципового характеру, як перші чотири основні сили, і не походить від них. Але це все ще важливо для квантової механіки.

Як випливає з назви, молекулярна сила - це та, яка діє між молекулами. Це прояви електромагнітної взаємодії між ядрами та електронами однієї молекули з молекулами іншої.

Інерційною силою

Сили, на які можна визначити тіло, відповідальне за дію на частинку, відомі як реальні сили. Але для обчислення прискорення цих сил необхідний еталонний елемент, який повинен бути інертним.

Інерціальна сила - це та, яка діє на масу, коли певне тіло піддається прискоренню. Цей тип сили можна спостерігати лише в прискорених системах відліку.

Цей тип сили - це те, що тримає космонавтів приклеєними до своїх місць, коли ракета злітає. Ця сила також відповідає за накидання людини на лобове скло автомобіля під час аварії. Інерційні сили мають той же напрямок, але напрямок, протилежний тому прискоренню, якому піддається маса.

- Види сил за певними параметрами

За обсягом

Сила, яка діє на всі частинки даного тіла, такі як магнітні або гравітаційні сили.

Поверхні

Вони діють лише на поверхні тіла. Вони поділяються на розподілені (вага пучка) і пунктуальні (при підвішуванні шківа).

Контактна інформація

Тіло, яке чинить силу, вступає в безпосередній контакт. Наприклад, машина, яка штовхає предмет меблів.

З відстані

Тіло, яке чинить силу, не контактує. Це гравітаційні, ядерні, магнітні та електричні сили.

Статичний

Напрямок та інтенсивність сили мало змінюються, як вага снігу чи будинок.

Динаміка

Сила, що діє на об’єкт, швидко змінюється, як при ударах чи землетрусах.

Збалансований

Сили, напрямки яких протилежні. Наприклад, коли стикаються дві машини однакової ваги і їдуть з однаковою швидкістю.

Неврівноважений

Наприклад, коли вантажівка стикається з невеликою машиною. Сила вантажних автомобілів більша, і тому вони незбалансовані.

Виправлено

Вони - сили, які завжди присутні. Наприклад, вага будівлі або кузова.

Змінні

Сили, які можуть з’являтися і зникати, як вітер.

Дії

Сила, яку чинить предмет, який переміщує або модифікує інший. Наприклад, людина, яка б’є в стіну.

Реакція

Тіло, на яке застосовується сила, чинить силу реакції. Наприклад, стіна при ударі справляє силу реакції.

Список літератури

1. Земанський, С. (2009). «Університетська фізика. Том 1. Дванадцяте видання. Мексика ». Відновлено з сайту fisicanet.com.ar.
2. Медіна, А; Ovejero, J. (2010). «Закони Ньютона та їх застосування. Кафедра прикладної фізики. Університет Саламанки. Мадрид ». Відновлено з ocw.usal.es.
3. Медіна, C. (2015). "Виштовхуючи силу". Відновлено з prezi.com.