Сила (физика) – это… Что такое Сила (физика)?
Живая сила (физика) — У этого термина существуют и другие значения, см. Живая сила. Живая сила историческое название кинетической энергии. Впервые название введено Лейбницем (lebendige Kraft, Vis viva). Историческая единица измерения кгс*м (1 кДж= 101,97… … Википедия
Сила инерции — (также инерционная сила) термин, широко применяемый в различных значениях в точных науках, а также, как метафора, в философии, истории, публицистике и художественной литературе. В точных науках сила инерции обычно представляет собой понятие … Википедия
СИЛА — в физическом смысле способность изменять форму материальных масс, вызывать их движение, менять направление и скорость движения или приводить тело в состояние покоя. «Живая» сила (редко употребляемое теперь выражение), или действующая сила, – сила … Философская энциклопедия
ФИЗИКА — ФИЗИКА, наука, занимающаяся изучением ВЕЩЕСТВА и ЭНЕРГИИ. Физика стремится установить и объяснить их многочисленные формы и взаимосвязи. Современная физика считает, что в природе существует четыре основных силы: СИЛА ТЯЖЕСТИ, которая впервые была … Научно-технический энциклопедический словарь
физика — и, ж. physique, нем. Physik < physike < physis природа. 1. устар. Физическое строение и состояние организма. БАС 1. Большую часть времени провожу теперь в деревне; однако ж здоровье мое худо. Со стороны физики я стал совсем другой. 26. 6.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ФИЗИКА — (греч. τὰ φυσικά – наука о природе, от φύσις – природа) – комплекс науч. дисциплин, изучающих общие свойства структуры, взаимодействия и движения материи. В соответствии с этими задачами совр. Ф. весьма условно можно подразделить на три больших… … Философская энциклопедия
Физика и реальность — «ФИЗИКА И РЕАЛЬНОСТЬ» сборник статей А. Эйнштейна, написанных в разные периоды его творческой жизни. Рус. издание М., 1965. В книге нашли отражение основные эпистемологические и методологические воззрения великого физика. Среди них… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
Сила осциллятора — безразмерная величина, определяющая вероятность переходов между энергетическими уровнями в квантовых (атомных, молекулярных, ядерных) системах. Она представляет собой отношение энергии излучателя к энергии гармонического осциллятора того же… … Википедия
Физика — (иноск.) физическое развитіе; физическая сила. Ср. Этотъ господинъ пользуясь своею чрезмѣрною физикою, дозволилъ себѣ въѣхать мнѣ въ самую, такъ сказать, физіономію. Маркевичъ. Иванъ Сусанинъ у мирового. См. Физиономия. См. Физия … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона (оригинальная орфография)
Сила — Запрос «сила» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Сила Размерность LMT−2 Единицы измерения СИ ньютон … Википедия
Производные физические величины – усилие и сопротивление
38. Производные физические величины – усилие и сопротивление
Усилие выражается в давлении и в натяжении.
Наиболее распространённые усилия – это усилия, создаваемые тяготением Земли: книга давит на стол; подвешенный груз растягивает подвес. Усилия могут создавать машины: тягачи тянут; бульдозеры толкают. Сжатая пружина давит на упор. Находящиеся в глубине воды предметы испытывают давление этой воды. Воздух создаёт атмосферное давление.
Усилие всегда определяется сопротивлением, поэтому усилие и его сопротивление равны между собой. Книга давит на стол с таким же усилием, с каким стол сопротивляется книге. Бульдозер давит на грунт с тем же усилием, с каким грунт сопротивляется бульдозеру. Подвешенный груз испытывает равное по усилию сопротивление натянутого подвеса. Тяготение (вес) парашутиста уравновешивается сопротивлением воздуха.
Может ошибочно показаться, что тяготение падающего камня в первый момент, когда его скорость ещё мала, не имеет сопротивления. Но это – не так: сопротивление падающему камню оказывает инерция этого камня. А инерция сказывается только тогда, когда предмет движется с ускорением. Следовательно, падающий предмет движется с ускорением.
Усилие обозначается буквой F, а сопротивление – буквой R, причём всегда F = R.
Движение с ускорением отражается следующей зависимостью:
где F – усилие, создающее ускорение предмета; I – инерция предмета; a – ускорение предмета.
Единицей измерения усилия является сила; обозначение силы – сл.
За одну силу принято такое усилие на предмет с инерцией в один ин, при котором он приобретает ускорение в один ускор.
Размерность усилия в основных единицах:
Взаимные зависимости при разгоне:
russkaja-fizika.ru
Что такое сила в физике?
В физике очень часто используется понятие «сила»: сила тяготения, сила отталкивания, электромагнитная сила и т. д. Складывается обманчивое впечатление, что сила — это нечто, влияющее на объекты, и существующее само по себе.
Откуда же на самом деле берутся силы, и что это такое вообще?
Давайте рассмотрим это понятие на примере звука. Когда мы поём, мы можем варьировать силу издаваемого звука, т.е. громкость. Для этого мы увеличиваем скорость выдоха и сужаем пространство между голосовыми связками. Что при этом происходит? Увеличивается скорость изменения состояния голосовых связок. Голоса делят на низкие и высокие. А чем они отличаются друг от друга? Голос кажется низким, когда скорость изменения постепенно уменьшается, а высоким — когда наоборот увеличивается к концу выдоха.
По этому же принципу устроены все музыкальные инструменты. Все они позволяют варьировать соотношения инструмента таким образом, чтобы изменять скорость и направление его изменения, или же сочетать звуки с разными параметрами, как в струнных.
В любой природной системе происходят постоянные изменения состояния. Энергия, сила ассоциируются у нас с высокой скоростью изменения состояния, а покой, статичность — с низкой энергией, но высокой гравитацией.
Понятие силы необходимо нам в том случае, когда мы рассматриваем влияние одних объектов на другие. Но если мы рассматриваем систему в целом, то вместо силы мы говорим о скорости изменения состояния системы. Но что является причиной изменения скорости?
Любая система представляет собой колебательный процесс. Обычно, когда мы говорим о колебании, мы представляем себе изменение одной величины в пределах какого-то диапазона. Например, колебание гитарной струны — это её колебание вокруг центральной оси. Но это происходит лишь потому, что концы струны строго закреплены, что ограничивает её в пространстве.
Если же мы говорим о природной системе, то колебание в ней — это всегда изменение как минимум двух параметров. При этом физические параметры взаимосвязаны друг с другом таким образом, что увеличение одного ведет к уменьшению другого. Например, уменьшение давления ведет к увеличению объема, максимум электрического поля соответствует минимуму магнитного. Такая обратная циклическая связь способствует колебанию системы в рамках определенного значения, которое можно считать константой скорости.
Именно благодаря этой константе, мы всегда чувствуем то направление, которое есть в системе. Например, по короткому отрезку музыкального произведения мы чувствуем, каким будет её дальнейшее звучание. Мы можем уловить логику дальнейшего развития. С точки зрения математики это означает вычислить дифференциал — скорость и направление изменения системы в данный момент времени. Этим музыка и отличается от простого шума.
И тот факт, что это возможно, говорит о том, что мир в целом представляет собой единую систему, где все процессы связаны друг с другом. И все изменения скоростей в нем предсказуемы и логично взаимосвязаны.
maxpark.com
Динамика – общие сведения – fiziku5.ru
Тема 5: Динамика. Силы в механике.
Динамика – это раздел механики, в котором изучается движение тел с учетом причин, влияющих на состояние их движения. Иными словами, динамика отвечает на вопрос: «почему тело движется?».
Основные параметры динамики:
m –масса (кг),
– сила (Н),
А – работа (Дж)
N – мощность (Вт),
— импульс тела (кг*м/c)
– импульс силы (кг*м/c),
E – Энергия.
Масса – это количественная мера инертных и гравитационных свойств тела, то есть чем больше масса, тем труднее изменить его скорость (инертное свойство) и тем сильнее оно притягивает другие тела (гравитационное свойство). Масса – это скалярная величина.
Сила – это количественная мера взаимодействия тел, в результате которого они изменяют скорость или деформируются. Сила – векторная величина.
|
Существует четыре вида сил различной природы:
|
Электромагнитные силы
Сила трения – это сила, возникающая вследствие неровностей поверхностей соприкасающихся тел. Сила трения не имеет точки приложения и всегда направлена в сторону, противоположную движению (либо возможному движению).
Рассмотрим два вида силы трения:
Сила трения покоя – возникает при относительном покое тел. (Т. е. когда соприкасающиеся тела неподвижны относительно друг друга). Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону. Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения . Если вешняя сила приложенная к телу становится больше , то происходит проскальзывание. Силу трения в данном случае называют силой трения скольжения.
Силу трения скольжения находят по формуле:
,
где μ – коэффициент трения (безразм.), зависящий только от материала, из которого изготовлены тела и степени их обработки, N – сила реакции опоры (Н).
Помимо вышеперечисленных сил трения существуют так же силы трения качения и силы вязкого трения, но их мы в этом курсе рассматривать не будем.
Сила упругости — это сила, возникающая в теле при упругой деформации. Сила упругости направлена противоположно деформации.
Модуль силы упругости находится по формуле:
,
где k – жесткость пружины (Н/м), — деформация (м)
Гравитационные силы
Сила тяжести – это сила, с которой планета действует на тело. Сила тяжести равна произведению массы тела m на ускорение свободного падения g. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз (как и ускорение свободного падения).
Сила тяготения .
Закон всемирного тяготения: две материальные точки притягиваются друг к другу с силой (силой тяготения), прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Здесь: G = 6,67*10-11 Н*м2/кг2 – гравитационная постоянная, m1 и m2 — массы притягивающихся друг к другу тел (кг), r – расстояние между их центрами масс (м)
Силы тяготения направлены вдоль прямой соединяющей центры масс тел.
Вес тела
К электромагнитным силам относится также и вес тела .
Вес тела – это сила, с которой тело действует на другие тела вследствие его притяжения к земле.
Если тело относительно вертикали покоится или движется равномерно вверх или вниз, то его вес равен силе тяжести:
P = mg
Если тело движется вниз с ускорением или вверх с замедлением, то его вес меньше силы тяжести и находится по формуле:
P = m*(g – a).
Если тело свободно падает (т. е. a = g), то наступает состояние невесомости (вес тела равен нулю).
Если тело движется вверх с ускорением или опускается вниз с замедлением, то его вес больше силы тяжести и находится по формуле: P = m(g + a).
В этом случае отношение веса к силе тяжести называется перегрузкой.
В общем случае можно записать формулу веса тела, движущегося равноускоренного через векторную разность:
Заметка: векторная разность рассмотрена в лекции № 3 «Кинематика. Относительность движения»
fiziku5.ru
Сила
Физика > Сила
Сила – любое воздействие, приводящее к изменению объекта в движении, направлении или геометрической конструкции.
Задача обучения
- Создать соотношение между массой и ускорением.
Основные пункты
- Сила выступает векторным понятием, обладающим величиной и направлением. Это касается также массы и ускорения.
- Если говорить проще, то сила выступает толчком или тягой, которую можно определить различными стандартами.
- Динамика – изучение силы, заставляющей объекты или системы перемещаться и деформироваться.
- Внешние силы – любые внешние воздействия, влияющие на тело, а внутренние – действуют изнутри.
Термины
- Векторная скорость – скорость изменения положения по времени и направлении.
- Сила – любое воздействие, приводящее к изменению объекта в движении, направлении или геометрической конструкции.
- Вектор – направленное количество, характеризующееся величиной и направлением (между двумя точками).
Пример
Чтобы изучить стандарты силы, причины и результаты, используйте две резиновых ленты. Повесьте одну на крючок в вертикальном положении. Найдите небольшой предмет и прикрепите к свисающему концу. Измерьте полученное растяжение с различными предметами. Какая связь между количеством подвешенных предметов и длиной растяжки? Что будет с приклеенным весом, если сдвинуть ленту карандашом?
Обзор сил
В физике в качестве силы выступает любое явление, заставляющее объект проходить через изменения в движении, направлении или геометрической конструкции. Измеряется в Ньютонах. Сила – то, из-за чего объект с массой меняет свою скорость или деформируется. Силу также описывают интуитивными понятиями, вроде «толчок» или «выталкивание». Обладает величиной и направлением (векторная).
Характеристики
Второй закон Ньютона говорит, что чистая сила, влияющая на объект, равна скорости, с которой меняется ее импульс. Также ускорение объекта прямо пропорционально влияющей на него силе и находится в направлении чистой силы и обратно пропорционально массе.
Не забывайте, что сила выступает векторной величиной. Вектор – одномерный массив с величиной и направлением. В нем присутствует масса и ускорение:
F = ma
С силой также связаны тяга (увеличивает скорость объекта), торможение (уменьшает скорость) и вращательный момент (меняет скорость). Силы, которые не задействованы равномерно во всех частях объекта, также приводят к механическому напряжению (деформируют материю). Если в твердом объекте оно постепенно деформирует его, то в жидкости меняет давление и объем.
Динамика
Это изучение сил, приводящих объекты и системы в движение. Мы понимаем силу как определенный толчок или тягу. Они обладают величиной и направлением. На рисунке вы можете рассмотреть несколько примеров применения силы. Сверху слева – роликовая система. Сила, которую нужно применить к кабелю, должна равняться и превышать силу, создаваемую массой, объектами или эффектами силы тяжести. Сверху справа показано, что любой объект, расположенный на поверхности, будет влиять на нее. Внизу – притяжение магнитов.
Ситуации, в которых действуют силы
v-kosmose.com
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.
www.eduspb.com
Постоянные величины в физике. Физические постоянные, условные обозначения
Skip navigation- ФизикаМатематикаАстрономия
- Элементы математики
- Физические величины
- Единицы измерения
- Постоянные величины в физике
- плотность вещества
- предел прочности, модуль Юнга
- скорость звука
- удельная теплота
- диэлектрическая проницаемость
- удельное сопротивление
- электрохимический эквивалент
- Формулы
- I. Механика
- Кинематика
- Динамика
- Законы сохранения
- Статика
- Колебания и волны
- II. Молекулярная физика
- Молекулярная физика
- Термодинамика
- III. Основы электродинамики
- Электричество
- Электрический ток
- Магнетизм
- Электромагнетизм
- IV. Оптика
- Волновая оптика
- Геометрическая оптика
- V. Теория относительности
- Теория относительности
- VI. Квантовая физика
- Световые кванты
- Атомное ядро
- Современная физика*
- Меню
Логин
Пароль
Тестирование онлайн
Приставки единиц измерения
Основные физические постоянные
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Условные обозначения на схемах
Астрономические постоянные
fizmat.by