Сила определение в физике: Сила — урок. Физика, 7 класс.

Формирование понятия силы. | Объединение учителей Санкт-Петербурга

Начало физики мы ведем с Древней.Греции. Здесь и первые истоки понятия силы. У древних силы природы — это то, что обусловливает явления природы и управляет ими. Сила трактовалась как склонность тела к определенным действиям, присущее ему естественное свойство. Природа наделила этим свойством все тела. Поскольку всякое тело Вселенной наделено силой, то всегда предопределен характер его действия, его поведения. Здесь уместна аналогия: тело — телега, сила — лошадь. Куда пойдет лошадь, туда будет двигаться и телега. Это весьма общий взгляд, не имеющий физической конкретизации. Он  сохранялся до эпохи Возрождения. 
Впервые конкретизировал понятие силы Галилей: в механическом движении сила есть причина ускорения тела. Он понимал, что всякое тело, не взаимодействующее с другими телами, должно двигаться равномерно и прямолинейно. Сила — действие на данное тело какой-то причины, вызывающей изменение скорости тела. Пример — ускорение тела при свободном падении. Галилей пишет: «Тяжесть есть постоянно действующая сила и-, следовательно, вызывает в каждый равный элемент времени равное приращение скорсти, и движение становится равномерно ускоренным». 
Французский философ и математик Рене Декарт (1596 — 1650) — родоначальник оригинального направления в физике и философии, наиболее популярный ученый XVII в. развил принципиально новые представления. 
Согласно Декарту, Вселенная заполнена движущейся материей. Все явления природы обусловлены различными формами движения материи. Сила возникает только при соударении тел. Не существует никаких сил, кроме силы удара при соприкосновении тел. 
Эти представления были разрушены Ньютоном. В «Математических началах натуральной философии» он развивает и уточняет мысль Галилея. Сила, по Ньютону,— причина изменения количества движения тела. Второй закон динамики в формулировке Ньютона дает строгую механическую трактовку понятия силы: сила есть действие на тело какой-то причины, вызывающей изменение количества движения тела; при этом увеличение или уменьшение количества движения пропорционально силе. Причиной изменения количества движения тела может быть толчок, удар. Тогда сила возникает при соприкосновении тел. Однако в противовес мнению Декарта, Ньютон – утверждал, что сила может возникнуть и в том случае, когда тела удалены друг от друга. Так действуют сила тяготения, электрическая сила, магнитная сила. Важно подчеркнуть следующее. У Ньютона понятие силы впервые получает количественную определенность: силу можно измерить по изменению количества движения тела. В частном случае, если масса тела остается неизменной, сила измеряется по ускорению, которое приобретает тело. 
Второй закон динамики Ньютона раскрывает еще одну грань понятия силы: сила может быть не только причиной, но и следствием изменения количества движения тела. Например, в случае падения электромагнитного излучения на препятствие, последнее испытывает действие силы давления. Давление электромагнитного излучения является следствием изменения импульса (количества движения) фотонов. Аналогично давление газа на стенки сосуда есть следствие изменения импульсов молекул газа при столкновении со стенками. Но это стало ясно лишь в настоящее время. 
В середине XIX в. понятия «сила» и «энергия» не различались. Закон сохранения энергии вначале формулировался как закон сохранения силы. Классическая работа Гельмгольца, например, в которой закон сохранения энергии получил количественное выражение, называлась «О сохранении силы». 
Многогранность понятия силы обусловила неоднозначность его толкования. В истории формирования этого понятия имела место тенденция вовсе исключить его из лексикона физики. Так, например, в конце XIX в.Кирхгоф в «Лекциях по теоретической физике» писал: «Механика, по нашему мнению, должна черпать определения понятий, с которыми она оперирует, из одного лишь движения. Отсюда следует, что после введения системы сил, вместо простых сил, механика оказывается не в состоянии дать точное определение понятия силы». 
Генрих Герц перед смертью, опубликовал книгу «Принципы механики», в которой показал возможность построения механики на базе трех понятий: пространства, времени и массы, действие сил между телами А и Внарасстоянии Герц сводил к процессам механического движения в среде,  наполняющей пространство между этими телами. В вакууме — это эфир, который, по Герцу, имеет характер чисто механической системы. Развитие физики показало ограниченность таких представлений. Понятие силы заняло прочное место в ряду фундаментальных понятий физики, Современная физика подходит к понятию силы как сложному понятию, содержание которого невозможно заключить в одно определение. Наряду с механическими силами существует электромагнитные и ядерные силы, Их нельзя свести друг к другу. Каждый класс сил имеет свои особенности. Современная физика выделяет класс фундаментальных сил природы — силу тяготения, силу Лоренца, кулоновскую силу. Силы трения, упругости, поверхностного натяжения, аэродинамические силы и другие рассматриваются как сложная игра фундаментальных сил. 
Наряду с понятием силы в современной физике широко используется понятие взаимодействия. Принята следующая классификация взаимодействий: гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые. 
Методические замечания. Когда речь идет о силе, как причине или следствии изменения импульса тела, всегда имеет место взаимодействие данного тела с другими телами. Сила тяготения — следствие гравитационного взаимодействия данного тела с другими телами. Электрическая и магнитная силы — следствие взаимодействия заряженных тел. Сила внешнего (сухого) трения возникает при относительном перемещении соприкасающихся тел. Сила упругости возникает при деформациях, а последние являются всегда результатом взаимодействия и т.д. 
Нужно связывать, но не отождествлять понятие силы и взаимодействия. Последнее шире понятия силы. 
Хотя физика оперирует понятием «ядерные силы», но в этом случае речь идет просто о жаргоне. Не следует представлять дело так, что ядерная сила сообщает протону или нейтрону ускорение, что ядерная сила — вектор и т. д. Говоря о ядерных силах, физики имеют; в виду взаимодействия протонов и нейтронов. Эти взаимодействия многообразны. Главное здесь в том, что взаимодействия могут приводить к превращениям частиц. 
В курсах физики по исторической традиции сохраняются понятия электродвижущей силы, силы тока и силы света. Необходимо разъяснить учащимся, что физические понятия обладают своеобразной инертностью. Иногда смысл понятия изменяется в процессе развития науки,- но слова остаются. Понятие электродвижущей силы появилось в то время, когда не была известна природа электрического тока, когда электрические явления надеялись свести к механическим процессам. Теперь мы знаем, что электродвижущая сила вовсе не является силой, однако по инерции это понятие остается в лексиконе физики. То же самое можно сказать и о понятиях силы тока и силы света.

Сложение ⭐ двух сил, направленных по одной прямой в физике: правило и способы сложения

Как понять какие силы действуют на тело

Источник: otvet.imgsmail.ru

На любое тело, находящееся в природных условиях, как правило, действует несколько сил. Их векторы могут совпадать, а могут быть разнонаправленными. Чтобы определить, каким образом проявится одновременное воздействие всех сил на тело, необходимо понимать, какие они бывают и каковы правила их сложения.

В физике понятие «сила» обозначается буквой F со стрелкой сверху. Это обозначает, что величина является векторной и имеет направленное воздействие на тело в момент приложения силы. Величина воздействия (силы) выражается в Ньютонах.

Перед тем, как сформулировать, какое суммарное воздействие будет на тело, если оно испытывает одновременное воздействие нескольких сил, необходимо охарактеризовать некоторые их них.

Сила тяжести

В основе лежат процессы гравитации.

Определение 1

Сила, с которой тело притягивается к земле, называется силой тяжести. Ее вектор направлен вертикально вниз, в каком бы положении тело ни находилось.

Источник: fizmat.by

Сила трения

Когда тело движется по какой-либо поверхности, его движению всегда противодействует сила трения. Ее возникновение связано с особенностями структуры этой поверхности, дефекты которой при отсутствии силы, компенсирующей это воздействие, способны замедлить движение или даже свести его к нулю. В задачах на тему силы трения используется следующая формула:

Источник: fizmat. by

Векторная составляющая силы трения направлена по прямой — в сторону, противоположную движению.

Сила реакции опоры

В ситуации, когда тело лежит на опоре, на него действует не только силы тяжести. Поверхность остается ровной по причине наличия ее сопротивления. Можно сказать, что стол «реагирует» на оказываемое давление силой, направленной противоположно силе тяжести. Третий закон Ньютона говорит, что наравне с противоположной направленностью, по величине сила опоры равняется силе тяжести.

Характеристика силы опоры связана с особенностями структуры материала, из которого изготовлена опора. На уроке физики объясняется, что специальной формулы для качественной оценки силы опоры не существует, поскольку это — разновидность силы упругости, которая обозначается буквой N со стрелкой сверху (демонстрация направленности величины). Закономерно, что направлена сила опоры перпендикулярно поверхности этой опоры.

Сила упругости

В природе силы действуют не только в результате движения тела либо его лежания на ровной поверхности. На предметы, подвешенные на пружине, действует сила упругости, величина которой определяется свойствами материала.

Источник: fizmat.by

Подобно тому, как сила трения поверхности направлена противоположно движению, сила упругости направлена противоположно деформации.

Равнодействующая

Определение 1

Равнодействующей нескольких сил называется сила, при воздействии которой на тело оказывается воздействие, аналогичное нескольким одновременно действующим силам.

В большинстве случаев прибегают к описанию именно этой силы, а не к характеристике каждой, приложенной к телу в конкретный момент времени. Для того, чтобы правильно ее определить, необходимо четко представлять себе, как сложить две (или больше) сил. Ведь они могут быть не только различными по величине, но и иметь разную направленность.

Правило сложения двух сил, направленных по одной прямой

Когда на одно тело воздействует две силы, вектора которых лежат на одной прямой, действуют следующие правила их сложения.

Пояснения на примерах

Пример 1

На тело действуют две силы, направления которых совпадают.

Источник: class-fizika.ru

Обозначим равнодействующую этих двух сил буквой R, сами силы — F1, F2.

Тогда будет справедливым утверждение, что

R=F1+F2

Однако необходимо помнить, что сила — векторная величина. Поэтому при сложении происходит не только суммирование значений, но и определение вектора этой равнодействующей.

Исходя из рассматриваемого рисунка, при одинаково направленных F1+F2 равнодействующая направлена в ту же сторону, а ее значение по модулю равно сумме модулей действующих сил.

Рассмотрим пример. Отец посадил к себе на шею ребенка. Вес отца 80 кг, сына — 20 кг. Чтобы найти, с какой силой мужчина будет давить на землю, необходимо их общий вес (80+20) умножить на постоянную g (коэффициент свободного падения).

Пример 2

На тело действуют две силы, направления которых не совпадают, а являются противоположными.

Источник: class-fizika. ru

Исходя из рассматриваемого рисунка, при противоположно направленных F1 и F2 равнодействующая направлена в сторону той силы, которая больше. Ее значение при этом по модулю равно разности модулей действующих сил.

R=F1-F2

Пример. Два человека перетягивают канат: один с силой 20 Н, другой — 15 Н. Необходимо определить, в какую сторону будет перетянут канат и чему будет равна равнодействующая двух сил.

Понятно, что направления прикладываемых к канату сил противоположны. Применяя приведенную выше формулу и учитывая, что равнодействующая будет направлена в сторону большей силы, а ее значение равно разности их модулей, получаем решение: канат будет двигаться в сторону человека, прикладывающего силу 20Н. 

R=20-15=5 Н

Два описанных случая содержат указания на действие сил, направленных по одной прямой в одну или разные стороны. Результат их действия оценивается через сложение модулей (либо вычитание).

Пример 3

Определенный интерес представляет тот случай, когда действующие силы имеют одинаковое значение (равны по модулю), но противоположное направление. Ситуация отображена на следующем рисунке:

Источник: class-fizika.ru

Для такой ситуации характерен признак: равнодействующая двух сил (слагаемых в приведенной формуле), направленных в противоположные стороны и имеющих одинаковое значение по модулю, равна нулю. Другими словами, тело не будет двигаться (его скорость станет равной нулю) либо его движение будет равномерным и прямолинейным.

Примером аналогичных случаев является движение парашютиста в воздухе. Его перемещение вниз будет равномерным с постоянной скоростью в тот период времени, когда его сила тяжести сравняется с силой сопротивления атмосферы.

Тело, подвешенное на пружине, уравновесится и будет в покое в тот момент, когда произойдет уравновешивание его силы тяжести и силы упругости пружины.

В обоих случаях силы будут иметь противоположное направление, но равны по модулю.

Приведенные закономерности действуют, если силы воздействуют на предмет по одной прямой. Если же одну из  них направить под углом к вектору другой, характеристики движения будут иными.

3 Пример 4

Примечание

На практике бывает, что на тело действует не две, а несколько сил, векторы которых лежат в одной плоскости. 

Например, в перетягивании каната с каждой стороны участвуют по 2 человека.

Схематически этот процесс можно представить так:

Источник: obrazavr.ru

Как видно из рисунка, с каждой стороны на тело действует сумма двух сил, пара из которых имеет одно направление, а вторая пара — противоположное. Для таких случаев формула равнодействующей будет такова:

R=(F1+F2)-(F3+F4)

Вторым способом является решение по этапам:

R=R1-R2

R1=F1+F2

R2=F3+F4

Направление равнодействующей четырех сил будет таким, куда будет направлена большая сумма.

Сила — определение, единицы, типы, решаемые примеры

Сомнения в физике

Мы знаем по опыту, что все тела в природе так или иначе взаимодействуют друг с другом. Сила есть мера взаимодействия тел или частиц, из которых состоят тела. Сила может производить либо деформацию (изменение размера или формы тел), либо ускорение (изменение величины или направления скорости). Сила является векторной величиной. Всякая сила имеет определенное направление, и результат ее действия зависит от направления и величины силы. Если к частице приложено несколько сил, то их можно заменить равнодействующей силой. Эта равнодействующая является векторной суммой сил и может быть найдена любым из методов, проиллюстрированных ранее.

Содержание

Что такое Сила? Единица силы СИ Каковы эффекты силы? Формула силы Виды силы Решенные примеры Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Сила определяется как внешняя причина, которая при приложении изменяет или стремится изменить состояние тела; если тело находится в движении, оно приводится в состояние покоя, а если оно находится в состоянии покоя, то оно приводится в движение. Это также может вызвать изменение направления, формы, размера и т. д. Пример: Толкание или вытягивание двери с применением силы.

Сила является векторной величиной, то есть имеет как величину, так и направление. Второй закон Ньютона гласит, что сила есть «произведение массы тела на ускорение».

Единица силы СИ

«Ньютон (Н)» — единица измерения силы в системе СИ. Основные единицы:

• Метр, единица длины – условное обозначение м
• Килограмм, единица массы – условное обозначение кг
• Во-вторых, единица измерения времени – символ s
.

Энергия определяется как скорость изменения силы. При постоянном весе это равно скорости х.

Таким образом, 1 Н = 1 кг м с ^-2 , или 1 кг м/с ² .

Каковы эффекты силы?

В физике движение известно как изменение положения относительно времени. Проще говоря, движение относится к движению тела. Движение обычно можно описать как:

1. Изменение скорости
2. Изменение направления

Сила имеет разные эффекты, и вот некоторые из них.

• Сила может заставить тело, находящееся в состоянии покоя, двигаться.
• Она может остановить движущееся тело или замедлить его.
• Он также может увеличить скорость движущегося тела.
• Он также может изменять направление движения тела, а также его форму и размер.

Формула силы

Сила выражается векторным произведением массы (m) и ускорения (a). Формула Силы может быть выражена как:

F = м.а.

Где,

m = масса

а = ускорение

Измеряется в Ньютонах (Н) или кгм/с ² .

Ускорение a определяется как

а = v/t

Где

v = скорость

t = затраченное время

Таким образом, Force можно рассчитать как:

F = мв/т

Формула инерции такова: p = mv, что также может быть сформулировано как импульс.

Таким образом, Силу можно рассчитать как скорость изменения Импульса.

F = p/t = dp/dt

Виды силы

Есть два типа сил:

1. Контактная сила
2. Бесконтактная сила

Контактное усилие

Контактные силы определяются как силы, действующие на тело либо непосредственно, либо через среду.

Примеры:

• Вес

Вес тела равен силе , которая притягивает тело прямо к земле. Сила возникает из-за гравитационного притяжения между двумя телами. Мы обсудим это подробно позже. Здесь мы рассматриваем объект массы m, расположенный в точке, где ускорение свободного падения имеет величину g. Тогда величина веса W равна 9.0007

W = мг

Его направление вертикально вниз (к центру земли).

Обычно мы предполагаем, что вес измеряется в инерциальной системе отсчета. Если он измеряется в неинерциальной системе отсчета, его называют кажущимся весом.

• Нормальная сила

Нормальная сила – это составляющая контактной силы, перпендикулярная поверхности. Это мера того, насколько сильно соприкасающиеся поверхности прижаты друг к другу. Пример: нажмите рукой прямо на стол. Сила, которую вы чувствуете, сопротивляясь толчку, — это нормальная сила, с которой стол давит на вашу руку.

• Сила трения

Составляющая контактной силы, параллельная поверхности контакта, называется силой трения. Направление силы трения противоположно относительному движению (или попытке движения) двух контактирующих поверхностей.

• Напряжение

Сила, действующая в любой точке каната/струны/проволоки/стержня, называется натяжением в этой точке. Мы можем измерить натяжение в любой точке веревки, отрезав от нее подходящую длину и вставив пружинную шкалу; напряжение – это показания весов. Натяжение одинаково во всех точках веревки, только если веревка не движется ускоренно и считается невесомой.

Т = мг + мА

Где,

T = натяжение в Ньютонах (Н)

m = масса в (кг),

g = сила тяжести (9,8 м/с²)

• Сила пружины

Как вы могли убедиться сами, пружины сопротивляются попыткам изменить свою длину. На самом деле, чем больше вы меняете длину пружины, тем сильнее она сопротивляется. Силу, действующую на пружину, можно представить как:

F = -kx

где x — изменение длины, а k — постоянная жесткости или просто постоянная пружины. Единицей жесткости пружины является Н/м. Это уравнение также известно как закон Гука. Знак минус в законе Гука показывает, что направление силы, действующей на пружину, противоположно вызывающему ее смещению.

Постоянная пружины зависит от геометрии пружины и свойств материала. Для нас важно знать, что жесткость пружины обратно пропорциональна ее длине, при прочих равных условиях. т. е. k обратно пропорционально l (все остальные константы). Поэтому, если вы разрежете пружину на две части, длины которых относятся как 1: 2, их постоянные пружины будут относиться как 2: 1. Как и в случае веревки, мы будем обычно имеют дело с безмассовой пружиной, сила в каждой точке которой одинакова. Такие пружины и веревки принято называть идеальными.

Бесконтактное усилие

Бесконтактные силы определяются как силы, которые действуют через пространства, не вступая в непосредственный контакт с телом. Например, мяч подброшен в воздух; он вернется из-за гравитационной силы, то есть бесконтактной силы. Существует три типа бесконтактной силы:

• Гравитационная сила: Гравитационная сила — это сила, действующая между двумя телами, имеющими определенную массу. Это сила притяжения. Два тела с некоторой массой пытаются притянуться друг к другу и никогда не разлучаются. Пример. На камень, брошенный из Бурдж-Халифа, действует сила тяжести, которая является бесконтактной силой.
• Электростатическая сила: Электростатическая сила действует между двумя заряженными телами. Она очень похожа на силу гравитации, но с той лишь разницей, что она действует между массами, а эта сила действует между заряженными телами. Пример. Окалина от трения о шерстяную ткань и приближающиеся кусочки бумаги будут притягивать бумагу.
• Магнитная сила: Это тип бесконтактной силы. Сила между железом и магнитом — это магнитная сила, например, магнитные полюса в двигателе постоянного тока.

Решенные примеры

Q1. Какая чистая сила необходима для ускорения автомобиля массой 1000 кг до скорости 6,00 м/с ² ?

Ответ. Дано,

а = 6,00 м/с ²

м = 1000 кг

Следовательно,

F = м x а

= 1000 × 6

= 6000 Н

Q2. У Ани есть игрушечная машинка массой 4 кг. Какую силу надо приложить к машине, чтобы она двигалась с ускорением 10 м/с ² ?

Ответ. Дано,

m (Масса игрушечной машинки) = 4 кг,

а (Ускорение) = 10 м/с ² ,

F — Сила, которую должна приложить Энни = m × a

= 4 кг × 10 м/с ² = 40 кгм/с ² = 40 Н.

Q3. Молоток массой 2 кг и скоростью 4 м/с ударяется о стену и через 0,2 с останавливается. Рассчитайте силу препятствия, при которой молот остановится.

Ответ. Дано,

Масса Молота, m = 2 кг

Начальная скорость, u = 4 м/с

Конечная скорость, v = 0 м/с

Затраченное время, t = 0,2 с

Ускорение равно: a = (v – u)/t

Следовательно, a = -20 м/с ²

[знак -ve указывает на отставание]

Таким образом, тормозящая сила F = m x a = 2 × 20 = 40 Н

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1. Что такое сила в физике?

Ответ. В физике сила определяется как притяжение или толчок объекта с массой, заставляющие его изменять свою скорость. Сила — это внешнее воздействие, способное изменить состояние покоя или движения тела. У него есть величина и направление.

Q2. Какие есть примеры силы?

Ответ. Некоторые примеры силы:

• Гравитационная сила
• Электрическая сила
• Магнитная сила
• Ядерная сила
• Сила трения

Q3. Является ли гравитация силой?

Ответ. Гравитация известна как сила, с которой планета или другое тело притягивает объекты к своему центру. Гравитация удерживает все планеты на орбитах вокруг Солнца.

Q4. Что такое единица силы?

Ответ. Ньютон — это единица силы в системе СИ, которая обозначается буквой Н.

В5. Как рассчитывается сила?

Ответ. Рассчитывается по уравнению: Сила (Н) = масса (кг) × ускорение (м/с²). Таким образом, тело постоянной массы ускоряется пропорционально приложенной силе.

Определение, типы и единицы силы

Определение силы, ее формула, единица измерения и эффекты

Дата последнего обновления: 23 марта 2023 г.

•

Всего просмотров: 328,5 тыс.

•

Просмотров сегодня: 9,05 тыс.

Сила определяется как внешняя причина, которая изменяет или стремится изменить состояние тела после ее применения. Если тело находится в движении, оно приходит в состояние покоя, а если в состоянии покоя, то оно приходит в движение. Это также может вызвать изменение направления, формы, размера и т. д. тела. Например, толчок или толкание двери с силой. Сила является векторной величиной, то есть имеет как величину, так и направление. Второй закон Ньютона определяет силу как «произведение массы тела на ускорение».

Пример: Тот факт, что толчок или тяга называется силой, должен быть подчеркнут как основная цель вашего обучения на этом уровне. В нашей повседневной жизни есть несколько примеров сил. Например: сила веса (вес чего-либо). Это сила, с которой летучая мышь действует на мяч, и сила расчески, воздействующая на волосы во время расчесывания.

Определение силы

Сила определяется как толкание или вытягивание предмета. Толчок и тяга вызваны взаимодействием двух вещей. Сила также может быть выражена с помощью таких терминов, как растяжение и раздавливание.

Сила — это внешнее воздействие, которое может изменить состояние покоя или движения тела. Он имеет величину, а также направление. Направление силы — это место приложения силы, а приложение силы — место приложения силы.

Формула силы

Векторное произведение массы (m) и ускорения (a) выражает количество силы. Уравнение или формулу силы можно математически представить в виде:

9039{2}})\].

Единица силы

Сила, приложенная к объекту, измеряется в ньютонах и динах. Сила измеряется в динах в системе единиц сантиметр-грамм-секунда (единица СГС). Он представлен в Ньютонах (Н) в стандартной международной системе единиц (единица СИ).

Дайн и Ньютон связаны друг с другом. Мы можем преобразовать значение силы в дайны и ньютоны, используя соотношение между ними. Значение дин в ньютонах и наоборот указано ниже: 9{2}}\]

Как сила может изменить форму объекта

Когда сила приложена к объекту, он может изменить форму за счет изгиба, растяжения или сжатия или за счет комбинации всех трех факторов.

Сила, способная изменить форму

Силы сжатия, изменяющие форму объектов, включают

• Силы, действующие на стенки надутого воздушного шара, когда его сжимают между руками

• Сила, необходимая для катания чапати или роти тесто

• Сила, действующая на пружину или резинку при растяжении

• Сила, возникающая при столкновении двух движущихся транспортных средств

Действие силы

Силы, действующие на тело, могут форму тела, ускорять или замедлять его, придавать движение статическому телу или останавливать движение динамического тела.

Эффект силы можно объяснить следующим:

• Сила либо увеличивает скорость движущегося объекта, либо перемещает неподвижный объект.

• Сила может остановить или уменьшить скорость движущегося объекта.

• Воздействие силы вызывает изменение направления объекта.

• Форма и размер объекта изменены силой.

Сила может изменить направление движущегося объекта

Как сила может быть использована для изменения направления движущегося объекта? При действии внешней силы на свободно движущийся объект ее направление изменится.

Некоторые примеры приведены ниже:

• Когда вы ударяете по мячу для крикета, его направление меняется.

• Когда игрок с битой бьет по мячу своей битой, скорость мяча меняется.

• Когда человек нажимает на тормоз в автомобиле, автомобиль останавливается со снижением скорости.

• Скорость мяча уменьшается, когда его ловит полевой игрок.

• Когда мы тянем тележку, ее скорость увеличивается.

Сила может изменить скорость движущегося объекта

Когда к телу приложена сила, тело ускоряется, а ускорение изменяет скорость тела. Сила может изменить скорость движущегося объекта, направление движущегося объекта, форму и размер объекта, но не может изменить состав движущегося объекта.

Ниже приведены некоторые примеры:

• Когда водитель ускоряет свой автомобиль во время движения, скорость автомобиля увеличивается.

• Когда человек использует тормоза в автомобиле, автомобиль полностью останавливается с падением скорости.

На что способна сила

Силы могут вызывать ускорение, замедление, остановку, запуск, изменение направления, формы или даже вращение. Давайте обсудим, как это сделать!

• Изменить направление и ускориться: представьте, что вы пинаете мяч, который медленно приближается к вам. Он не только будет двигаться быстрее (ускоряться), но и может изменить направление, если вы передадите его кому-нибудь.

• Останов: Сила, действующая на объект, заставляет его изменять форму или размер, начинать или прекращать движение, ускоряться или замедляться. Когда два объекта взаимодействуют, они воздействуют друг на друга; эти приложенные силы равны по величине, но противоположны по направлению. Например: представьте себе вратаря, использующего силу, чтобы отразить мяч, который направляется к нему.

• Движение: Когда сила толкает или тянет объект, он движется в том же направлении, что и сила. Чем больше ускорение, тем больше сила и тем легче объект. Это также может привести к замедлению, ускорению или изменению направления чего-либо.

• Изменение формы: Когда на объект действует сила, он может изменить форму, согнувшись, растянувшись или сжавшись, или комбинируя все три действия. Изменение движения объектов находится в ведении сил. Форма объекта может измениться, если присутствует более одной силы.

• Поворот: Чтобы повернуть или повернуть что-либо, требуется сила. Предоставленные сами себе, движущиеся объекты движутся по прямым линиям. Вместо этого требуется много силы, чтобы заставить их вращаться по кругу. Требуются большие силы, чтобы повернуть более тяжелые предметы, раскрутить их быстрее или заставить их вращаться плотнее.

Решенные задачи

1. Майкл использует силу 30 Н, чтобы толкнуть 2-килограммовый ящик влево. Энни использует силу 40 Н, чтобы толкнуть ту же коробку вправо. Какова чистая сила коробки?

Возможные ответы:

a)1,33N

b)10N

c)−10N

d)0,75N

Ответ. Суммируем все силы, чтобы получить чистую силу:

\[{{F}_{net}}={{F}_{Майкл}}+{{F}_{Энни}}\].

Поскольку сила является вектором, важно направление действия. Мы превратим движение влево в отрицательное, а движение вправо в положительное. Майкл толкает влево с силой \[30N\], поэтому его сила равна\[30N\]. Энни толкала вправо с силой \[40N\], поэтому ее сила останется равной 40N. 9{2}}~\]

м =\[1000\текст{} кг\],

Следовательно,

F = ma

=\[1000\times 4\]

= \[4000\] Н.