Силы

Сила — это всякое притяжение или отталкивание тел. Беря тело в руки, мы прикладываем к нему силу. А если оно остается в покое, на него все равно действуют силы, только они уравновешивают друг друга. Под действием сил тела движутся быстрее или медленнее, останавливаются, меняют направление движения, а также меняют свою форму и размеры.

сила воздействия футболиста на мячВиды сил

Силы влияют на тела по-разному. Источники одних сил видимы (удар по футболь­ному мячу), других — невидимы (магнетизм). Если на тело действует одна сила, то тело начинает двигаться или движется быстрее. Две одинаковые силы, действующие в противоположных направлениях, стремятся изменить  форму или объем тела. Силы, действующие при соприкосновении двух или более предметов, называются контактными. Приводя ру­кой в движение какой-либо предмет, мы прикладываем к нему контактную силу. Некоторые силы не требу­ют контакта с телами и действуют на них на расстоянии — например сила электричества, сила магнетизма, сила земного тяготения. При ударе по футбольному мячу сила удара приводит мяч в движение. Когда вратарь ловит мяч, сила толчка со стороны рук заставляет мяч остановиться. Если надавить на мяч ногой, то он сплющивается под действием двух равных, но противоположно направленных сил — давление ноги и давление земной поверхности.  

Масса этого ящика 50 кг. и чтобы поднять его потребуется около 500 Н Измерение сил

Единица силы называется ньютоном в честь английского ученого сэра Исаака Ньютона. 1 ньютон — это сила, вызывающая у тела массой в 1 кг ускорение в 1 метр в секунду. Сила примерно в 1 ньютон требуется для того, чтобы поднять стакан. Масса этого ящика (слева) 50 кг. и чтобы поднять его потребуется около 500 Н. Пружинный динамометр показывает какая сила действует на пружину. С одного конца пружина закреплена, а с другого конца ее растягивает сила. В соответствии с законом Гука удлинение тела пропорционально воздействующей на него силе. Поэтому увеличение длины пружины служит мерой величины растягивающей силы.

Векторные и скалярные величины 

Сила характеризуется величиной и направлением. Такие величины называются в физике векторными. А ве­личины, имеющие числовое значение, но не направление, называются скалярными. Температура, плотность — скалярные величины. Их значения могут быть больше или меньше, но направления действия у них нет. Температура может быть выражена обычным числом, следовательно, это скалярная величина.

Равнодействующая сила 

Как правило, на тело действует несколько сил. Сумма их называется  равнодействующей силой. Если нам известны величина и направление каждой силы, то мы можем рассчитать равно­действующую и понять, в каком на­правлении будет двигаться тело.

Равновесие 

Даже если тело неподвижно, на него все-равно действуют силы. В этом случае силы уравновешивают, компенсируют друг друга, и тело находится в равновесии. Пример: на полке стоит книга. Сила тяготения тянет её вниз, а полка с такой же силой толкает вверх. Равнодействующая этих сил равна нулю, поэтому книга и находится в покое.

Вращающие силы 

Чтобы тело вращалось вокруг неподвижной точки (как дверь на петлях), необходима вращающая сила. Неподвижная точка называется точкой опоры или центром вращения. Вращать тело гораздо легче, если точка приложения силы удалена от точки опоры. Поэтому дверные ручки располагаются не около петель, а па противоположной сто­роне. Вывернуть винт легче, если держать гаечный ключ за конец, так как точка приложения силы будет максимально удалена от точки опоры.

Вращательный эффект силы называют моментом. Момент вычисляется путем умножения силы на расстояние от точки ее приложения до точки опоры. Момент измеряется в ньютон-метрах и имеет направление: по часовой стрелке или против. Вращающие силы, как и любые другие, могут находиться в равновесии. Если противоположно направленные моменты равны по величине, то они компенсируют друг друга, и вращательное состояние тела не меняется.

Эластичность 

Тело, на которое действует сила, может изменить размер или форму. Некоторые вещества, например резина, принимают пер­воначальную форму, когда действие силы прекращается. Глина изменяет форму под воздействием силы. Приобретённая форма сохраняется после прекращения действия силы – глина пластичнаТакие вещества называются  эластичными или упругими. Батут — упругое тело. Когда на него перестает действовать сила, он обретает форму. Упругие вещества подчиняются закону Гука: чем больше сила, тем больше они растягиваются. Но если растянуть тело сверх его предела упругости, закон Гука перестанет действовать, и с те­лом произойдут необратимые изменения. Резиновая лента пластична, но при чрезмерном растяжении она разорвётся. Некоторые тела после растяжения не приобретают первоначальную форму. Их форма меняется необратимо. Про такие тела говорят, что они пластичны. Глина изменяет форму под воздействием силы. Приобретённая форма сохраняется после прекращения действия силы – глина пластична.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.