Co může vyvinout sílu: vyčerpávající poznatky a fakta

Může neživý předmět vyvinout sílu V tomto článku budeme diskutovat o tom, co může vyvinout sílu.  

pevnost je tlak nebo tah vyvolaný interakcí mezi dvěma objekty. Je tedy pravda, že síla může být vyvinuta interakcí dvou objektů. Jakmile interakce skončí, objekty již nepociťují sílu. Interakce je základním způsobem vzniku sil.  

Ale vyvstává otázka, co může vyvinout sílu nebo jaký druh interakce by se měl odehrát mezi dvěma objekty, aby vyvíjely sílu, nebo může neživý objekt vyvinout sílu. Je nutné vytvořit kontakt mezi dvěma objekty vyvinout sílu nebo síla může být vyvinuta jakýmkoliv druhem interakce.   

Abychom tomu lépe porozuměli, všechny interakce mezi objekty jsou rozděleny do dvou širokých kategorií:   

Kontaktní síla

Když jsou dvě interagující entity považovány za tělesně zapojené, dochází ke kontaktním silám.

„Třecí síly, tahové síly, normálové síly, síly odporu vzduchu a aplikované síly jsou všechny příklady kontaktu síly“.  

Síla vytvořená působením na dálku (bezkontaktní síla)

Tento typ síly je zažíván, když dva předměty nejsou v tělesném styku, ale přesto mohou vyvolat tlak nebo tah bez ohledu na jejich tělesné oddělení.

Gravitační síla je příkladem síly vzniklé v důsledku působení na dálku. Slunce a ostatní planety mají mezi sebou velmi velkou vzdálenost, ale přesto na sebe Slunce a planety působí silou. Tato síla mezi Sluncem a ostatními planetami je také příkladem síly, která vzniká působením na dálku.

Když chodíme a naše nohy opouštějí zemský povrch a nejsou již v kontaktu se zemí, i tehdy zůstává mezi našima nohama a Zemí gravitační síla.

Elektrické síly také působí na určitou vzdálenost. Po oddělení na krátké vzdálenosti protony uvnitř jádra a elektrony vně jádra pociťují vzájemnou přitažlivost.

On druhá ruka, Magnetické síly jsou síly působící na dálku. Například dva magnety na sebe mohou působit magnetickou silou, přestože jsou od sebe vzdáleny jen několik centimetrů.   

Všechny předměty vyvíjejí sílu ?

Co může vyvinout sílu?

Všechny předměty na sebe působí silou, když jsou tělesně zapojené, ale i když se dva předměty fyzicky nedotýkají, působí na sebe gravitační přitažlivou silou.

Je však pravda, že lidé si takové síly neuvědomují, protože nikdo na Zemi nemá enormně vysokou hmotnost. V důsledku toho je gravitační síla mezi těmito dvěma předměty tak malá, že jsou nedetekovatelné. Vzhledem k tomu, že přitažlivá gravitační síla mezi dvěma tělesy v místě je relativně nízká kvůli jejich skromné ​​hmotnosti, netlačí ani netahají k sobě..

Gravitační síla je používána hmotnými objekty k působení sil na sebe navzájem.

"Velikost této síly je přímo úměrná součinu hmotností dvou interagujících objektů a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi." 

Newtonův gravitační zákon: F_{g}= -\\frac{GmM}{r^{2}}  

Pro všechny hmotnosti na zemském povrchu jsou parametry G, M a r stejné. Tyto složky se sečtou a získá se konstanta g, kterou nazýváme gravitační zrychlení.  

g= \\frac{GM}{r^{2}}=\\frac{6.67\\times 10^{-11}Nm^{2}/kg^{2}\\times 5.98\\times 10^{24}kg}{(6.37\\times 10^{6}m)^{2}}=9.8 m/s^{2}  

Projekt gravitační síla uvalený Zemí na těleso o hmotnosti m má hodnotu mg a směřuje dolů k zemskému povrchu. 

Může neživý předmět vyvinout sílu ?

Ano, i neživé předměty mohou vyvíjet sílu. Když stojíte například na trampolíně, trampolína se pod vaší vahou zdeformuje a vyvíjí na vás tlak směrem nahoru, abyste nepropadli.

Vzhledem k tomu, že interakce mezi atomy a molekulami jsou podobné interakcím mezi pružinou a roztažnou látkou, ze které se skládá trampolína, když je tužka položena na stůl, jak tužka, tak stůl jsou poněkud zdeformovány. Ačkoli je zkreslení příliš malé, aby bylo vidět, síly, které způsobují, že pero neprojde stolem. 

 

Musí fyzický předmět vyvinout sílu 

Jak jsme již diskutovali dříve, síla je tlak nebo tah a vzniká v důsledku interakcí dvou těles. 

Vždy jsou přítomny stejné a opačné dvojice síly akce-reakce. Například; Příroda má širokou škálu silových párů akce-reakce. Zvažte schopnost ryby pohybovat se po vodě. Rybí ploutve se používají k tlačení vody dozadu. Na druhou stranu zatlačení na vodu prostě poslouží k urychlení.

Vzhledem k tomu, že vzájemné kontakty vytvářejí síly, voda by měla podobně tlačit rybu vpřed a pohánět ji vodou. Tlak pociťovaný vodou je co do velikosti stejný jako tlak pociťovaný rybami, ale směr tlaku pociťovaného na vodu je zpět, zatímco směr tlaku pociťovaný rybami je dopředu. Pro každou akci existuje ekvivalentní (ve velikosti) a protilehlá (ve směru) síla odezvy. Ryby mohou plavat díky párování sil akce a reakce.  

Podle třetího Newtonova zákona: "Na každou akci existuje stejná a opačná reakce." Nebo Síla se vyskytuje ve dvojicích a působí na různá tělesa.   

Tento zákon znamená, že při každé interakci působí dvě hlavní síly na dvě zabírající těla v každé interakci.

„Síly působící na první objekt jsou ekvivalentní silám působícím na druhý objekt. Síla na první předmět je směrována v opačném směru než síla na druhý předmět.

Může na sebe částice působit silou ?

V klasické fyzice na sebe částice neaplikují síly, protože klasické modely, které byly účinné při předpovídání stavu systémů, je k tomu nepotřebovaly.  

In klasická mechanika, lze nyní uvést zdůvodnění. Podle Newtonových zákonů má každý čin sobě rovného a opačné reakce. Pokud na svůj stůl vynaložím sílu 100 N, zareaguje vyvinutím síly 100 N v opačném směru.

Uvažujme toto: částice, která na sebe působí silou, je pak sama tlačena zpět v opačném směru stejnou silou. Je to, jako byste pevně stiskli ruce k sobě. Vyvíjíte velkou sílu, ale vaše ruce se nehýbají, protože prostě tlačíte proti sobě. Pokaždé, když na vás někdo zatlačí, zatlačíte. 

In kvantový mechanikics, věci začínají být fascinující. Kvantová fyzika, která se vyhýbá hloubání do jemnějších detailů, odhaluje, že částice spolu interagují. A musí interagovat se svými interakcemi a tak dále. Pokud se tedy dostaneme na nejzákladnější úrovně, můžeme být svědky významných autointerakcí částic. Tato vlastní interakce částice není v klasické mechanice pozorována.    

Může na sebe blok působit silou 

Těleso se nemůže zrychlit tím, že na sebe působí silou. Kdyby to šlo, věci by se mohly zrychlit bez kontaktu s okolím. Zatažení za řemínky vám nepomůže vstát.

Zachování hybnosti je podobné tvrzení, že výsledná síla v uzavřeném systému je nulová a zákon o zachování hybnosti lze odvodit z uniformity prostoru. Matematička jménem Emmy Noetherová tuto skutečnost již dávno potvrdila.  

Druhý Newtonův zákon říká, že „časová rychlost změny hybnosti tělesa se rovná jak velikosti, tak směru síle, která na něj působí.

Takže podle tohoto zákona na sebe tělo nemůže vyvinout čistou sílu. Pokud na své tělo působíte silou F rukama, vaše tělo vyvine stejnou a opačnou sílu F na vaše ruce, což má za následek nulovou sílu působící na vaše tělo. 

 

Proč částice působí silou  

Vzhledem k těsné blízkosti částic působí částice silnou silou. 

Částice drží velmi pohromadě a vzájemně na sebe působí. Jejich spojení mělo za následek přitažlivou sílu mezi nimi. Mezimolekulární přitažlivá síla přitahuje částice. Tato síla je velmi mocná.

Proč na sebe náboje působí silou  

Když studujeme elektrodynamiku, nabité částice spolu interagují.

Nabité částice mají vnitřní základní vlastnost, že podobné náboje se navzájem odpuzují a na rozdíl od nábojů se přitahují, díky této vnitřní vlastnosti nábojů se mezi náboje vnáší síla nazývaná elektrostatická síla.

Tato síla je docela podobná gravitační síle přitažlivosti, ale základní rozdíl mezi nimi je, že coulombovská síla může být odpudivá i přitažlivá, zatímco gravitační síla je pouze přitažlivá síla.   

"Tato síla je přímo úměrná součinu hmotnosti nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi těmito dvěma náboji."

Projekt elektrické pole mohlo by to také vysvětlit. Vlastnosti prostoru obklopujícího nabité těleso se liší, což mu umožňuje fungovat jako interakční kanál mezi dvěma nabitými tělesy, která na sebe působí silou.  

Jak vzduch uvnitř nádoby vyvíjí tlak  

Kvůli vysoké Kinetická energie a zanedbatelná přitažlivá síla nebo slabé mezimolekulární síly, částice plynu se mohou pohybovat v každém směru velmi vysokou rychlostí.

Vzhledem k silné náhodné pohyblivosti částic dochází ke kolizi mezi sebou a se stěnami nádoby. Tlak na stěny nádoby je způsoben interakcemi molekul vzduchu se stěnami nádoby.  

Proč na sebe tělo nemůže vyvinout čistou sílu 

Kvůli druhý newtonův pohybový zákon

Pokud na své tělo působíte silou F rukama, vaše tělo bude působit stejnou a opačnou silou F na vaše ruce. V důsledku toho na vaše tělo nepůsobí žádná čistá síla.  

Takže podle tohoto zákona tělo nemůže vynaložit a čistá síla na sebe.

Často kladené otázky| Nejčastější dotazy  

Q. Jak zjistíte sílu, kterou předmět vyvíjí?  

Sílu působící na objekt lze vypočítat pomocí druhého Newtonova pohybového zákona   

Newtony se používají k měření síly, kilogramy k měření hmotnosti a metry za sekundu na druhou se používají k měření zrychlení. 

„Síla, kterou působí těleso, je úměrná jeho hmotnosti krát jeho zrychlení“: F = m a. Chcete-li použít tento vzorec, musíte použít jednotky SI

Q. Jaké jsou příklady silových dvojic?  

Auta mohou cestovat po povrchu dálnice díky dvojicím sil akce-reakce.

Když se auto pohybuje po silnici, kolo se drží na vozovce a vyvíjí na silnici sílu vzad a silnice působí silou na ránu v dopředném směru. Toto je klasický příklad síly akce-reakce.

"Na každou akci existuje stejná a opačná reakce."  

Q. Jakou silou bude objekt působit v reakci na sílu, kterou na objekt působíte? 

Bude stejný a opačný   

Všechny síly působící na dva objekty jsou stejné velikosti a opačného směru. Pouze jedno ze dvou těles určuje velikost a směr sil v konkrétních případech. Pokud použijete sílu na neživý předmět, určíte také sílu, kterou na vás předmět působí – sílu, která je stejná a opačná jako vaše.

Q. Kolik druhů základních sil existuje?  

Základní síly jsou rozděleny do čtyř kategorií. Čtyři základní síly určují, jak věci nebo částice zabírají a jak některé částice klesají: gravitační, elektromagnetické, silné a slabé.   

 

Také čtení: