31 VRSTA SILE U FIZICI I NJIHOVE KARAKTERISTIKE - FIZIČKA - 2024

Postoje različite vrste sile ovisno o njihovom osjećaju, veličini ili intenzitetu, primjeni i smjeru. Sila je svako sredstvo koje ima sposobnost izmjene stanja u kojem se tijelo nalazi, bez obzira na to je li u pokretu ili u mirovanju.

Sila može biti i element koji uzrokuje deformaciju tijela. U području fizike može se definirati kao vektorska količina koja je odgovorna za mjerenje intenziteta razmjene linearnog momenta između elemenata. Za mjerenje sile potrebno je znati njegove jedinice i vrijednosti, ali i gdje se primjenjuje i u kojem smjeru.

Da biste grafički prikazali silu, možete odabrati vektor. Ali to mora imati četiri osnovna elementa: smisao, točku primjene, veličinu ili intenzitet te liniju djelovanja ili smjera.

Vrste sila u fizici

Postoji nekoliko vrsta sila, neke koje se nazivaju temeljnim silama prirode i mnoge druge koje su izraz tih osnovnih interakcija.

- Temeljne sile

Sila gravitacije

Newtonovo klatno pomaže razumjeti koncept gravitacijske sile.

Ovo je jedna od najpoznatijih sila, pogotovo jer je bila jedna od prvih koja se proučavala. To je privlačna sila koja se stvara između dvaju tijela.

U stvari, težina tijela je posljedica djelovanja Zemljine gravitacijske privlačnosti na njemu. Snaga gravitacije uvjetovana je i udaljenostima i masom oba tijela.

Univerzalni zakon gravitacije otkrio je Isaac Newton, a objavljen je 1686. Gravitacija je ono što omogućuje tijelima da padaju na Zemlju. A ona je odgovorna i za kretanja koja se opažaju u Svemiru.

Drugim riječima, činjenica da Mjesec kruži oko Zemlje ili da planete kruže oko Sunca produkt je gravitacijske sile.

Elektromagnetska sila

Druga svakodnevna sila su elektromagnetske interakcije, koje uključuju električne i magnetske sile. To je sila koja utječe na dva tijela koja su električno nabijena.

Izrađuje se većim intenzitetom od sile gravitacije, a također, to je sila koja omogućuje kemijske i fizičke modifikacije molekula i atoma.

Elektromagnetska sila može se podijeliti u dvije vrste. Sila između napunjenih čestica u mirovanju naziva se elektrostatička sila. Za razliku od gravitacije, koja je uvijek privlačna sila, ova sila može biti i odbojna i privlačna. Ali kada sila nastane između dvije čestice koje su u pokretu, druga sila koja se zove magnetska preklapanja.

Jaka nuklearna interakcija

To je najjača vrsta interakcije koja postoji i odgovorna je za držanje komponenata atomskih jezgara. Djeluje na isti način između dva nukleona, neutrona ili protona i intenzivnije je od elektromagnetske sile, iako ima manji domet.

Električna sila prisutna između protona uzrokuje da se odbijaju jedni druge, ali velika gravitaciona sila koja postoji između nuklearnih čestica omogućuje suzbijanje tog odbijanja kako bi se održala stabilnost jezgre.

Slaba nuklearna interakcija

Poznata i kao slaba sila, ovo je vrsta interakcije koja omogućava beta propadanje neutrona. Njegov opseg je toliko kratak da je relevantan samo na temeljnoj ljestvici. Manje je intenzivna sila od jake, ali intenzivnija od gravitacijske. Ova vrsta sile može izazvati atraktivne i odbijajuće efekte, kao i stvoriti modifikacije u česticama koje sudjeluju u procesu.

- Izvedene snage

Osim klasifikacije glavnih sila, sila se također može podijeliti u dvije važne kategorije: sile udaljenosti i kontaktne sile. Prvi je kada se površina tijela koja su uključena ne trlja.

To je slučaj sa silom gravitacije i elektromagnetskom silom. A drugo je izravan kontakt između tijela koja fizički djeluju kao kad se gurne stolica.

Kontaktne sile su ova vrsta sile.

normalna snaga

Normalna sila je ona koju djeluje na stolu na satu koji počiva na njemu.

Ovo je sila koju površina djeluje na objekt koji je poduprt. U ovom se slučaju veličina i smjer tijela izvode u suprotnom smjeru od tijela na kojem počiva. A sila djeluje okomito i izvan navedene površine.

To je vrsta sile koju opažamo, primjerice, kad na stol stavimo knjigu. Tamo se objekt odmara na površini i u ovoj interakciji jedina koja djeluje je težina i kontaktna sila.

Primijenjena sila

Kad se izbaci penal, na loptu se vrši primijenjena sila

U ovom slučaju to je sila koju predmet ili čovjek prenosi na drugo tijelo, bilo da je to drugi objekt ili drugi čovjek. Primijenjena sila uvijek djeluje izravno na tijelo, što znači da uvijek dolazi do izravnog kontakta. Ovo je vrsta sile koja se koristi prilikom udaranja lopte ili guranja kutije.

Elastična sila

Opruga je objekt s elastičnom potencijalnom energijom.

To je vrsta sile koja se javlja kada se opruga, stisnuta ili ispružena, pokuša vratiti u svoje stanje inercije. Ovakve vrste objekata napravljene su da se vrate u ravnotežno stanje, a jedini način da se to postigne je silom.

Kretanje se događa jer ova vrsta objekta pohranjuje energiju koja se zove potencijal. I upravo je ta sila koja ga vraća u prvobitno stanje.

Magnetska sila

Magneti ispuštaju magnetsku silu koja im omogućuje da privuku određene metale bez potrebe da ih dodiruju.

Ovo je vrsta sile koja izlazi izravno iz elektromagnetske sile. Ova sila nastaje kada su električni naboji u pokretu. Magnetske sile ovise o brzini čestica i imaju normalan smjer u odnosu na brzinu nabijene čestice na koju vrše svoje djelovanje.

To je vrsta sile koja je povezana s magnetima, ali i električnim strujama. Karakterizira ga proizvodnja privlačnosti između dva ili više tijela.

Kod magneta imaju južni i sjeverni kraj, a svaki od njih privlači suprotne krajeve k sebi u drugom magnetu. Što znači da, iako se stupovi međusobno odbijaju, suprotnosti privlače. Ova vrsta privlačnosti događa se i kod nekih metala.

Električna sila

Ako kosu trljate balonom, ona stječe svojstvo privlačenja tijela. Zato se to mače ne može riješiti.

Ovo je vrsta sile koja nastaje između dva ili više naboja, a intenzitet će izravno ovisiti o udaljenosti između navedenih naboja, kao i o njihovim vrijednostima.

Kao što je slučaj s magnetskom silom s jednakim polovima, naboji s istim znakom odbijaju se. Ali oni s različitim znakovima privući će jedno drugo. U ovom će slučaju snage biti intenzivnije, ovisno o tome koliko su tijela međusobno blizu.

Sila trenja ili sila trenja

To je vrsta sile koja se javlja kada tijelo klizne po površini ili je u tom pokušaju. Sile trenja nikada ne pomažu kretanju, što znači da se protive.

To je u osnovi pasivna sila koja pokušava usporiti ili čak spriječiti kretanje tijela, bez obzira na usmjereni smjer.

Postoje dvije vrste sile trenja: dinamička i statička.

Dinamičke sile trenja

Klizaljke stvaraju dinamično trenje

Prvo je sila potrebna da gibanje dvaju interaktivnih tijela bude ujednačeno. To je sila koja se suprotstavlja kretanju tijela.

Statičke sile trenja

Druga, statička sila je ona koja uspostavlja minimalnu silu potrebnu za pomicanje tijela. Ova sila trebala bi biti jednaka površini s kojom dva tijela koja su uključena u pokret imaju kontakt.

Sila trenja igra temeljnu ulogu u svakodnevnom životu. Što se tiče statičkog trenja, to je vrlo korisna sila, jer je ono što omogućuje ljudima da hodaju kao i oni, a to je i ono što dopušta akciju držanja olovke.

Bez ove sile, prijevoz na kotačima kakav je danas poznat ne bi postojao. Dinamičko trenje je jednako važno, jer je sila koja omogućuje zaustavljanje bilo kojeg pokretnog tijela.

Napeta sila

To je vrsta sile koja se javlja kada se konop, žica, opruga ili kabel vežu za tijelo i zatim čvrsto povuku ili povuku. Ta se interakcija događa paralelno s vezanim predmetom i dalje od njega u suprotnom smjeru.

U ovom slučaju, vrijednost sile zatezanja jednaka je vrijednosti napetosti koju posjeduje konopac, opruga, kabel itd. U trenutku kada se sila primijeni.

Aerodinamička sila vučenja

Ova vrsta sile je poznata i kao otpor zraka, to je zato što je sila koja djeluje na tijelo dok se kreće zrakom. Aerodinamička vučna sila stvara protivljenje tako da se tijelu onemogućuje kretanje naprijed u zraku.

To znači da je otpor koji predmet pruža uvijek u suprotnom smjeru od brzine tijela. U svakom slučaju, ovu vrstu sile može se opaziti - ili se percipira jasnije - kada je riječ o velikim tijelima ili kada se kreće velikom brzinom. To je, što je manja brzina i veličina predmeta, to je niža njegova otpornost na zrak.

Podigni se

To je vrsta sile koja se javlja kada je tijelo potopljeno u vodu ili bilo koju drugu tekućinu. U ovom se slučaju tijelo čini mnogo lakšim.

To je zato što pri potapanju objekta djeluju dvije sile istodobno. Težina vašeg vlastitog tijela koja vas gura prema dolje i još jedna sila koja vas gura odozdo prema gore.

Kad se pojavi ova sila, sadržana tekućina raste u razini jer plutajuće tijelo istiskuje dio vode. S druge strane, da bi se znalo je li neko tijelo u stanju plutati, potrebno je znati koja je njegova specifična težina.

Da biste to odredili, težinu morate podijeliti na volumen. Ako je težina veća od potiska, tijelo će potonuti, ali ako je manje, ono će plutati.

Sila vezivanja

Ako želite odrediti rezultirajuću silu koju neka akcija djeluje na česticu, potrebno je analizirati drugu vrstu sile, onu vezivanja. Kaže se da je materijalna točka povezana kad postoje fizički problemi koji ograničavaju njegovo kretanje.

Tada se ta fizička ograničenja nazivaju ligaturama. Ova vrsta sile ne proizvodi kretanje. Umjesto toga, njegova funkcija je sprečavanje pokreta proizvedenih od strane aktivnih snaga koje nisu kompatibilne s ligaturama.

Molekularna sila

Ova vrsta sile nema fundamentalni karakter poput prve četiri osnovne sile, niti se iz njih izvodi. Ali to je još uvijek važno za kvantnu mehaniku.

Kao što mu ime govori, molekulska sila je ona koja djeluje između molekula. To su manifestacije elektromagnetske interakcije između jezgara i elektrona jedne molekule s onima druge.

Inercijska sila

Sile kojima se tijelo odgovorno za djelovanje na česticu može odrediti poznate su kao prave sile. Ali da bi se izračunalo ubrzanje ovih sila potreban je referentni element koji mora biti inertan.

Inercijalna sila je ona koja djeluje na masu kada se određeno tijelo podvrgne ubrzanju. Ova vrsta sile može se promatrati samo u ubrzanim referentnim okvirima.

Ova vrsta sile ono je što astronaute drži zalijepljena za svoja mjesta kada raketa uzleti. Ova sila je također odgovorna za bacanje osobe na vjetrobransko staklo automobila tijekom sudara. Inercijalne sile imaju isti smjer, ali pravac suprotan smjeru ubrzanja kojem se masa podvrgava.

- Vrste sila prema određenim parametrima

Od volumena

Sila koja djeluje na sve čestice određenog tijela, poput magnetskih ili gravitacijskih sila.

Od površine

Oni djeluju samo na površini tijela. Podijeljeni su na raspodijeljene (težina snopa) i točkaste (kada visi remenica).

Kontakt

Tijelo koje vrši silu dolazi u izravan dodir. Na primjer, stroj koji gura komad namještaja.

Iz daljine

Tijelo koje vrši silu ne dolazi u kontakt. Oni su gravitacijska, nuklearna, magnetska i električna sila.

Statički

Smjer i intenzitet sile malo se mijenjaju, poput težine snijega ili kuće.

Dinamika

Sila koja djeluje na objekt brzo se mijenja, kao kod udara ili potresa.

Balanced

Sile čiji su pravci suprotni. Na primjer, kada se sudaraju dva automobila iste težine i idu istom brzinom.

Neuravnotežen

Na primjer, kada se kamion sudari s malim automobilom. Snaga kamiona je veća, pa su stoga neuravnoteženi.

fiksni

To su sile koje su uvijek prisutne. Na primjer, težina građevine ili tijela.

Varijable

Sile koje se mogu pojaviti i nestati, poput vjetra.

Akcije

Sila koju pokreće objekt koji drugi kreće ili mijenja. Na primjer, osoba koja udari u zid.

reakcija

Tijelo na koje se vrši sila djeluje reakcijskom silom. Na primjer, jedan zid, kada je pogođen, djeluje reakcijskom silom.

Reference

1. Zemansky, S. (2009). «Sveučilišna fizika. Svezak 1. Dvanaesto izdanje. Meksiko". Oporavljeno s fisicanet.com.ar.
2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). «Newtonovi zakoni i njihove primjene. Katedra za primijenjenu fiziku. Sveučilište u Salamanci. Madrid". Oporavak od ocw.usa.es.
3. Medina, C. (2015). "Guranje gore". Oporavak od prezi.com.