Сила визначається як зовнішня причина, яку відчуває тіло в результаті взаємодії з іншим тілом. Щоразу, коли два об’єкти взаємодіють, на кожен об’єкт діє сила.

У загальному терміні штовхати або тягнути об’єкт визначається як сила. Сила – це досвід взаємодії об’єкта через інший об’єкт. Як правило, сила, прикладена до об’єкта, змінює його стан спокою або руху, а також додає об’єкту прискорення.

масив рядків у програмуванні на C

Давайте докладніше дізнаємося про силу, її одиниці та інші в цій статті.

Що таке Сила?

А штовхати і тягнути об'єкта в науці називають силою. Сила виникає, коли дві речі взаємодіють. Сила є векторною величиною, оскільки вона має як величину, так і напрямок. Величина сили представляє її силу. Сила також може викликати зміну напрямку тіла, до якого прикладена сила.

Будь-який зовнішній елемент, який має тенденцію змінювати стан руху або спокою при застосуванні до об’єкта, називається сила . Сила – це просто поштовх або тяга об’єкта, що призводить до взаємодії між двома об’єктами.

Сила може змусити предмет перейти зі стану спокою в рух або навпаки. Дві або більше речей повинні взаємодіяти одна з одною, щоб створити силу. Наприклад, вітер прикладає силу, коли він штовхає вітрильник у воді. Сила також присутня, коли сила тяжіння тягне яблуко вниз. Речі можуть рухатися, змінювати свою швидкість або форму у відповідь на дію сил.

Одиниця сили

• Сила є векторною величиною, це означає, що вона має і масу, і величину. Сила, що діє на об’єкт, позначається символом F абоvec F .
• Одиницею сили в СІ є Ньютон (N) . Він названий на честь відомого англійського вченого сера Іссака Ньютона. Сила 1 Ньютон визначається як сила, необхідна для прискорення маси 1 кг на 1 м/с.²у напрямку прикладеної сили.
• У системі CGS одиницею сили є дин.

Розміри сили

Сила визначається як добуток маси тіла на прискорення. Отже, його розмірна формула [MLT^-2].

Ефекти сил

Нижче наведено ефекти сили з прикладами:

• Сила може змінити форму та розмір предмета. Приклад: у ліпленні з глини сила рук використовується для зміни форми та розміру глини.
• Сила може змінити напрямок об'єкта. Приклад: гравець у крикет б’є по м’ячу в потрібному напрямку, прямуючи до себе
• Сила може змінити швидкість об'єкта. Приклад: сила тертя гальм використовується для зупинки або зменшення швидкості транспортного засобу, що рухається.
• Сила може змінити стан спокою або руху об’єкта. Приклад: футбольний м’яч у стані спокою рухається під час удару ногою.

Давайте зрозуміємо вплив сили та її приклад

Сила може змінити форму та розмір предмета

Сила може викликати зміну форми. Наприклад, під час удару молотком по розпеченому залізному пруту сила молотка змінить форму предмета, тобто залізний прут буде зігнутий.

Сила може спричинити зміну розміру. Наприклад: Розтягуючи гумку, сила, яка діє під час розтягування гумки, призведе до збільшення розміру гумки.

Сила може змінити напрямок об'єкта

Сила може викликати зміну напрямку. Наприклад: коли ви б’єте м’яч, напрямок руху змінюється.

Сила може змінити швидкість об'єкта

Коли гравець із битою в таких іграх, як крикет і бейсбол, із силою б’є по м’ячу, що рухається, швидкість м’яча збільшується. Крім того, швидкість сили буде залежати від напрямку, в якому вона прикладена. Якщо ми прикладемо силу в напрямку рухомого об’єкта, це призведе до збільшення швидкості, а коли вона прикладена до рухомого об’єкта, то вона зменшить швидкість об’єкта.

Сила може змінити стан спокою або руху об’єкта

Сила спричинить зміну руху, наприклад, сила двигуна автомобіля дозволить автомобілю рухатися, тоді як сила гальма дозволить автомобілю зупинитися.

Формули сили

Сила визначається добутком маси і прискорення об'єкта. Для тіла з масою м і прискорення a силу можна розрахувати як,

F = при

де,

Ф прикладена сила,
м це маса об'єкта і
a це прискорення об'єкта.

Також згідно Другий закон руху Ньютона , сила задана швидкістю зміни імпульсу в часі. Математично це подається як

F=dfrac{ ext{d}vec p}{ ext{d}t}

де,

• ext{d}vec p це зміна імпульсу
• dt це зміна в часі.

Але імпульс(vec p) визначається як добуток маси і швидкість об'єкта як,

vec p = mvec v

де

• m - маса і
• vec v це швидкість об'єкта.

Отже, сила стає:

egin{aligned}F&=dfrac{ ext{d}(mvec v)}{ ext{d}t}&=mdfrac{ ext{d}vec v}{ ext{d}t}&=mvec aend{aligned}

Величина і напрямок сили

Щоб перемістити велику вагу, людина повинна тягнути або штовхати її в тому ж напрямку. Коли дві особи штовхають або тягнуть вагу в протилежних напрямках, результуюча сила є сумою цих двох сил. Величина сили виражає її силу. Коли сили прикладені в протилежному напрямку, величина результуючої сили зменшується.

Крім того, рівні та протилежні сили компенсуються, таким чином результуюча сила дорівнює нулю. Сила, яка діє на предмет, викликає зміну швидкості, а також зміни форми. Деякі сили діють на об’єкт, торкаючись його, тоді як інші діють без контакту з об’єктом. Сили дотику – це сили, які діють, коли предмет контактує з ними.

До контактних сил відносяться м'язові сили і сили тертя. Безконтактні сили - це сили, які можуть діяти без контакту з предметом. Гравітаційна сила, електромагнітна сила, електростатична сила та безконтактні сили є прикладами сил

Види сили

Сила може діяти на об'єкт як з контактом, так і без нього. Наприклад, якщо ви штовхаєте або тягнете двері, то ви повинні мати контакт з дверима, а якщо у вас є стрижневий магніт, ви можете легко притягнути залізні цвяхи без будь-якого контакту з цвяхом. Отже, у науці ми маємо два типи сил: одна є контактною силою, а інша – безконтактною.

Розберемо докладніше, що це таке, на прикладах.

Контактна сила

Сили, які діють на інші об’єкти лише через фізичний дотик, називаються контактними силами.

Прикладами контактних сил є сили м’язів і сили тертя.

М'язова сила

М'язова сила - це контактна сила, при якій діють м'язи тіла. Наприклад, стрибки, удари ногами, біг, ходьба, лазіння, підйом і штовхання — усе це сила, до якої прикладають наші м’язи.

Сила Тертя

Сила тертя – це контактна сила, яка завжди протидіє стану руху тіла над іншим тілом. Наприклад, якщо ми перестаємо кататися на велосипеді, він поступово сповільнюється і зупиняється, подолавши певну відстань.

Вивчайте більше, Сила тертя

Безконтактна сила

Сили, які діють на інші об’єкти без будь-якого фізичного дотику, називаються безконтактними силами.

Прикладами безконтактних сил є магнітна сила, електростатична сила та гравітаційна сила. Тепер обговоримо типи безконтактної сили докладніше.

Магнітна сила

Магнітна сила — це безконтактна сила, з якою магніт діє на будь-яку іншу магнітну речовину. Наприклад, якщо ми підносимо магніт до залізного цвяха, то магніт тягне їх до себе, оскільки магніти діють силою.

Електростатична сила

Електростатична сила — це безконтактна сила, яка може діяти зарядженим об’єктом на інший об’єкт на відстані. Наприклад, коли пластикова гребінець втирається в сухе волосся, електрично заряджена гребінець притягує крихітний папірець.

Гравітаційна сила

Сила тяжіння - це сила, що діє без контакту між двома тілами, що мають певну масу. Це притягальна сила. Сила тяжіння між землею та будь-яким об'єктом називається силою тяжіння.

Вивчайте більше, Гравітаційна сила

Лінія дії сили

Галілей використовував експерименти, щоб продемонструвати, що коли на об’єкт не діє зовнішня сила, він рухається з постійною швидкістю. Він міг помітити, що швидкість кулі зростає, коли вона котиться вниз по похилій площині через її гравітаційне тяжіння.

Сумарна сила, що діє на об’єкт, дорівнює 0, коли всі сили рівні та збалансовані. Проте сумарна сила, що діє на тіло, може змінити або величину, або напрямок його швидкості, якщо всі сили, що діють на нього, призводять до незбалансованої сили, яка вказує на те, що незбалансована сила може прискорити тіло. Наприклад, коли на тіло діє низка сил і воно перебуває в стані спокою, ми можемо зробити висновок, що на тіло діє нульова сумарна сила.

The лінія дії сили це шлях, який він проходить, коли діє на об’єкт. Точка прикладання сили – це місце, де вона діє на об’єкт. Сила тертя – це сила, яка протидіє відносному руху між поверхнями двох предметів, що контактують, і діє вздовж поверхонь.

Резюме

Основний підсумок сили можна зрозуміти за допомогою таблиці, наведеної нижче.

Пов'язані ресурси

• Фундаментальні сили
• Види сил

Розв'язані приклади на силу

Приклад 1. Визначте силу тіла масою 500 кг і прискоренням 60 м/с. ² .

рішення:

враховуючи,

Маса предмета, m = 500 кг.

Прискорення, a = 60 м/с²

Відповідно до формули сили,

F = при

Підставляючи задані значення,

F = 500 кг × 60 м/с²

= 3 × 10 ⁴ Н

Необхідна сила 3×10⁴Н

Приклад 2: яка чиста сила потрібна, щоб прискорити коробку вагою 20 кг зі швидкістю 5 м/с ² ?

рішення:

враховуючи,

Маса ящика, m = 20 кг.

Прискорення ящика, а = 5 м/с²

Відповідно до формули сили,

F = при

Підставляючи задані значення,

F = 20 кг × 5 м/с²

= 100 Н

Необхідна сила становить 100 Н

Приклад 3: Знайдіть прискорення тіла, якщо прикладена сила дорівнює 250 Н, а маса тіла 50 кг.

рішення:

Дано

Прикладена сила 250 Н

Маса предмета, m = 50 кг

Прискорення об'єкта, a =?

Відповідно до формули сили,

F = при

Підставляючи задані значення,

250 = 50 кг × а

а = 250/50

= 5 м/с ²

Таким чином, прискорення об'єкта є 5 м/с ²

Приклад 4. Знайдіть масу тіла, якщо прикладена сила дорівнює 220 Н, а прискорення тіла 15 м/с. ² .

рішення:

Дано

Прикладена сила 225 Н

Маса предмета, м =?

Прискорення об'єкта, a = 15 м/с²

Відповідно до формули сили,

F = при

Підставляючи задані значення,

225 = м × 15

m = 225/15

= 15 кг

Таким чином, маса об'єкта становить 15 кг

Поширені запитання про Force

Q1: Що таке сила?

відповідь:

Щоб штовхнути або потягнути об'єкт, це сила. Сила - це взаємодія між двома об'єктами, яка прагне змінити стан об'єкта.

Q2: Що таке одиниця сили в СІ?

відповідь:

Одиницею сили в СІ є Ньютон. Один Ньютон визначається як сила, прикладена, коли об’єкт вагою 1 кг прискорюється зі швидкістю 1 м/с2

Q3: Яка сила тертя?

відповідь:

Тертя - це контактна сила, яка діє лише тоді, коли два об'єкти стикаються один з одним. Це протидіюча сила, тобто вона завжди протидіє руху об’єкта.

Q4: Що може змусити зробити?

відповідь:

Сила може робити різні речі, наприклад,

• Сила може змінити напрямок об'єкта.
• Сила може змінювати стан спокою або руху.
• сила може змінити швидкість об'єкта.
• Сила може змінити форму та розмір предмета.

П5: Скільки типів сил існує на основі взаємодії?

відповідь:

На основі взаємодії між двома об’єктами силу можна класифікувати на дві категорії:

• Контактна сила
• Безконтактна сила

Q6: Яка найслабша сила в природі?

відповідь:

Серед усіх фундаментальних сил сила гравітації є найслабшою силою, а також вважається найслабшою силою в природі.

Q7: Чи є сила скалярною величиною?

відповідь:

Сила не є скалярною величиною. Оскільки він має і напрямок, і величину. Отже, сила є векторною величиною.

бурак озцивіт

Q8: Яблуко падає з дерева, яка сила відповідає за ці явища?

відповідь:

За падіння яблука відповідає сила тяжіння. Сила тяжіння - це сила тяжіння між землею та будь-яким об'єктом.