Сили в природі
Фізична величина, яка характеризує міру, з якою на тіло впливають інші тіла або поля, називається силою. Згідно з другим законом Ньютона, прискорення, яке отримує тіло, прямо пропорційно діючої на нього силі. Відповідно, щоб змінити швидкість тіла, необхідно впливати на нього силою. Тому вірним є твердження про те, що сили в природі служать джерелом будь-якого руху.
Інерціальні системи відліку
Сили в природі є векторними величинами, тобто вони мають модуль і напрям. Дві сили можуть вважатися однаковими лише тоді, коли рівні їх модулі, а їх напрямки збігаються.
Якщо на тіло не діють сили, а також у тому випадку, коли геометрична сума сил, що впливають на дане тіло (ця сума часто називається рівнодіюча всіх сил), дорівнює нулю, то тіло або залишається в стані спокою, або продовжує рух в одному напрямку з постійною швидкістю (тобто рухається за інерцією). Цей вираз справедливо для інерційних систем відліку. Існування таких систем постулюється першим законом Ньютона. У природі таких систем немає, але вони є зручною математичною моделлю. Тим не менш, часто при вирішенні практичних завдань систему відліку, пов`язану з Землею, можна вважати інерціальної.
Земля - інерціальна і неінерційній система відліку
Зокрема при будівельних роботах, при розрахунку руху автомобілів і плавального транспорту припущення про те, що Земля - інерціальна система відліку, цілком достатньо, щоб з необхідною для практичного вирішення завдань точністю описати діючі сили.
У природі також існують завдання, які не допускають такого припущення. Зокрема, це відноситься до космічних проектах. При старті ракети строго вгору вона внаслідок обертання Землі здійснює видимий рух не тільки уздовж вертикалі, але і в горизонтальному напрямку проти обертання Землі. У цьому русі проявляється неінерціальної системи відліку, пов`язаної з нашою планетою.
Фізично на ракету не діють сили, що відхиляють її. Тим не менш, для опису руху ракети зручно використовувати сили інерції. Ці сили не існують фізично, але припущення про їх існування дозволяє представити неінерціальної систему інерціальної. Іншими словами, при розрахунках траєкторії ракети вважають, що система відліку «Земля» є інерціальній, але при цьому на ракету діє деяка сила в горизонтальному напрямку. Ця сила називається сила Коріоліса. У природі її дія стає помітним, коли мова йде про тіла, що рухаються на деякій висоті відносно нашої планети протягом досить великого часу або з великою швидкістю. Так, її враховують, не тільки описуючи рух ракет і супутників, а й при розрахунках руху артилерійських снарядів, літаків і т.д.
Природа взаємодій
Всі сили в природі за характером свого походження відносяться до чотирьох фундаментальних взаємодій (електромагнітне, гравітаційне, слабке і сильне). У макросвіті помітним є лише вплив гравітації і електромагнітних сил. Слабкі та сильні взаємодії впливають на процеси, що відбуваються всередині атомних ядер і субатомних частинок.
Найпоширенішим прикладом гравітаційної взаємодії є сила тяжіння. Це сила, з якою Земля діє на навколишні її тіла.
Електромагнітні сили, крім очевидних прикладів, включають в себе всі пружні, пов`язані з тиском взаємодії, які тіла роблять один на одного. Відповідно, така сила природи, як вага (сила, з якою тіло діє на підвіс небудь опору), має електромагнітну природу.
Відносність руху Ще в шкільній програмі є положення про те, що будь-який рух одного тіла можна зафіксувати тільки лише відносно іншого тіла. Це положення і називають терміном «відносність руху». По картинках підручників було зрозуміло, що для стоїть на березі річки…
Сила пружності У природі все взаємопов'язано і безперервно взаємодіє один з одним. Кожна її частина, кожен її компонент і елемент постійно піддається впливу цілого комплексу сил.Незважаючи на те, що кількість сил в природі досить велике, всі їх можна розділити на…
У чому полягає основне завдання механіки? У розвитку природознавства провідну роль зіграла і досі грає класична механіка або механіка Ньютона. В її рамки вкладається пояснення безлічі фізичних явищ і процесів, що проходять в земних і позаземних умовах. Багато методів наукових досліджень…
Кінетична і потенційна енергія Однією з характеристик будь-якої системи є її кінетична і потенційна енергія. Якщо яка-небудь сила F надає дію на що знаходиться в спокої тіло таким чином, що останнє приходить в рух, то має місце здійснення роботи dA. У цьому випадку значення…
Інерціальні системи відліку Володіючи початковими даними, для будь-якого рухомого тіла можна розрахувати значення його прискорення, швидкості, розташування (координат) та ін. Усі подібні розрахунки виконуються в рамках кінематики. Однак даний розділ науки не вивчає самих…
Сила інерції При вивченні питання про те, що таке сила інерції (СІ), часто відбуваються непорозуміння, що призводять до псевдонаукових відкриттів і парадоксів. Давайте розберемося в даному питанні, застосувавши науковий підхід і обґрунтувавши все сказане…
Механічна робота - це не те, що ви думаєте Що таке робота, знають усі. Навіть діти працюють, в дитячому садку - малюками. Однак загальноприйняте, побутове уявлення далеко не те ж саме, що поняття механічна робота у фізиці. Ось, наприклад, людина стоїть і тримає в руках сумку. У звичайному…
Сила всесвітнього тяжіння: характеристика і практична значущість XVI - XVII століття багато хто по праву називають одним з найславетніших періодів в історії фізики. Саме в цей час були багато в чому закладені ті основи, без яких подальший розвиток цієї науки було б попросту немислимим. Коперник, Галілей, Кеплер…
Взаємодія тел. Визначення та види Взаємодія - це дія, яка взаємно. Всі тіла здатні між собою взаємодіяти за допомогою механічного руху, інерції, сили, щільності речовини і, власне, взаємодії тіл. У фізиці дію двох тіл або системи тіл один на одного називається взаємодією. Відомо, що…
Сила відцентрова: що це таке і як вона діє? Як відомо, будь-якому фізичному тілу властиво зберігати свій стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки на нього не буде вироблено якесь вплив ззовні. Сила відцентрова - це не що інше, як прояв цього універсального закону…
Що таке інерція? Значення слова "інерція". Інерція твердого тіла. Визначення моменту інерції З повсякденного досвіду ми можемо підтвердити наступне умовивід: швидкість і напрямок руху тіла можуть мінятися лише під час його взаємодії з іншим тілом. Це породжує явище інерції, про який ми і поговоримо в цій статті.Що таке інерція? Приклад…
Формула сили. Сила - формула (фізика) Слово «сила» настільки всеосяжно, що дати йому чітке поняття - завдання практично нездійсненне. Різноманітність від сили м'язів до сили розуму не охоплює весь спектр вкладених у нього понять. Сила, розглянута як фізична величина, має чітко певне…
Закони Ньютона. Другий закон Ньютона. Закони Ньютона - формулювання Вивчення явищ природи на підставі експерименту можливе тільки за умови дотримання всіх етапів: спостереження, гіпотеза, експеримент, теорія. Спостереження дозволить виявити і зіставити факти, гіпотеза дає можливість дати їм докладний наукове…