Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Hromadný konvertor objemu potravín a potravín Konvertor objemu a jednotiek receptov Konvertor teploty Konvertor tlaku, stresu, Youngovho modulu Konvertor energie a práce Konvertor energie Konvertor sily Konvertor času Konvertor lineárnej rýchlosti Konvertor s plochým uhlom Tepelná účinnosť a palivová účinnosť Konvertor čísel v rôznych číselných sústavách Prevodník jednotiek merania množstva informácií Menové kurzy Rozmery dámskeho oblečenia a obuvi Rozmery pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a frekvencie otáčania Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Moment meniča zotrvačnosti Moment meniča sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník mernej výhrevnosti (hmotnostne) Prevodník hustoty energie a špecifickej výhrevnosti paliva (objemovo) Prevodník rozdielu teplôt Prevodník koeficientu Koeficient tepelnej rozťažnosti Konvertor tepelného odporu Konvertor tepelnej vodivosti Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor energie Expozícia a sálavý výkon Konvertor tepelného toku Hustota toku Prevodník koeficientu prenosu tepla Konvertor objemového toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor molárneho toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor hustoty hmotnostného toku Konvertor hustoty povrchového toku Vpormatická Koncentrácia molárna Kporinová koncentrácia Prevodník priepustnosti Prevodník hustoty toku vodnej pary Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník hladiny akustického tlaku (SPL) Prevodník akustického tlaku Prevodník hladiny akustického tlaku s voliteľnou referenčnou hodnotou Prevodník jasu Prevodník intenzity svetla Prevodník intenzity osvetlenia Prevodník rozlíšenia počítačovej grafiky Prevodník frekvencie a vlnovej dĺžky Ohniskový výkon v dioptriách Dioptrická vzdialenosť Výkon a zväčšenie šošovky (×) Prevodník elektrického náboja Lineárny prevod hustoty náboja Konvertor povrchovej hustoty náboja Objemový náboj hustoty Prevodník elektrického prúdu Prevodník lineárneho prúdu Hustota prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Konvertor intenzity elektrického poľa Konvertor elektrického poľa Prevodník elektrického potenciálu a odporu Prevodník napätia Elektrický konvertor Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor kapacity Indukčnosť Konvertor US Wire Gauge Converter Úrovne v dBm (dBm alebo dBm), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Magnetomotorický menič sily Menič sily magnetického poľa Menič magnetického toku Magnetoindukčný menič Žiar. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prenos dát Prevodník typografických a obrazových jednotiek Prevodník jednotiek objemu dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

newton exanewton petanewton teranewton giganewton meganewton kilonewton hektonewton dekanewton decinewton centinewton millinewton mikronewton nanonewton piconewton femtonewton attonewton dyne joule na meter joule na centimeter gram-sila kilogram-sila ton-force (krátka) ton-force sila kilopound-sila libra-sila unca-sila libra libra-noha za sec² gram-sila kilogram-sila steny gravitačná sila miligravitácia-sila atómová jednotka sily

Intenzita elektrického poľa

Viac o sile

Všeobecné informácie

Vo fyzike je sila definovaná ako jav, ktorý mení pohyb telesa. Môže ísť o pohyb celého tela aj jeho častí, napríklad pri deformácii. Ak sa napríklad kameň zdvihne a potom uvoľní, spadne, pretože je priťahovaný k zemi gravitáciou. Táto sila zmenila pohyb kameňa – z pokojného stavu sa so zrýchlením presunul do pohybu. Pri páde kameň zohne trávu k zemi. Tu sila nazývaná váha kameňa zmenila pohyb trávy a jej tvar.

Sila je vektor, to znamená, že má smer. Ak na teleso pôsobí niekoľko síl súčasne, môžu byť v rovnováhe, ak je ich vektorový súčet nulový. V tomto prípade je telo v pokoji. Skala v predchádzajúcom príklade sa pravdepodobne po zrážke bude kotúľať po zemi, ale nakoniec sa zastaví. V tomto momente ho gravitačná sila stiahne nadol a sila pružnosti ho naopak vytlačí hore. Vektorový súčet týchto dvoch síl je nulový, takže hornina je v rovnováhe a nepohybuje sa.

V sústave SI sa sila meria v newtonoch. Jeden newton je vektorový súčet síl, ktoré menia rýchlosť jedného kilogramového telesa o jeden meter za sekundu za jednu sekundu.

Archimedes bol jedným z prvých, ktorí študovali sily. Zaujímal sa o vplyv síl na telesá a hmotu vo Vesmíre a zostrojil model tejto interakcie. Archimedes veril, že ak je vektorový súčet síl pôsobiacich na teleso nulový, potom je teleso v pokoji. Neskôr sa ukázalo, že to nie je celkom pravda a že telesá v rovnováhe sa môžu pohybovať aj konštantnou rýchlosťou.

Základné sily v prírode

Sú to sily, ktoré pohybujú telesami alebo ich nútia zostať na mieste. V prírode existujú štyri hlavné sily: gravitácia, elektromagnetická interakcia, silná a slabá interakcia. Sú tiež známe ako základné interakcie. Všetky ostatné sily sú derivátmi týchto interakcií. Na telesá v mikrokozme pôsobia silné a slabé interakcie, pričom gravitačné a elektromagnetické efekty pôsobia aj na veľké vzdialenosti.

Silná interakcia

Najintenzívnejšia z interakcií je silná jadrová sila. Spojenie medzi kvarkami, ktoré tvoria neutróny, protóny a časticami, ktoré sa z nich skladajú, vzniká práve vďaka silnej interakcii. Pohyb gluónov, bezštruktúrnych elementárnych častíc, je spôsobený silnou interakciou a vďaka tomuto pohybu sa prenáša na kvarky. Bez silnej sily by hmota neexistovala.

Elektromagnetická interakcia

Elektromagnetická interakcia je druhá najväčšia. Vyskytuje sa medzi časticami s opačnými nábojmi, ktoré sa navzájom priťahujú, a medzi časticami s rovnakými nábojmi. Ak majú obe častice kladný alebo záporný náboj, navzájom sa odpudzujú. Pohyb častíc, ku ktorému dochádza, je elektrina, fyzikálny jav, ktorý používame každý deň v každodennom živote a v technológiách.

Chemické reakcie, svetlo, elektrina, interakcia medzi molekulami, atómami a elektrónmi - všetky tieto javy sa vyskytujú v dôsledku elektromagnetickej interakcie. Elektromagnetické sily bránia prenikaniu jedného pevného telesa do druhého, pretože elektróny jedného telesa odpudzujú elektróny druhého telesa. Spočiatku sa verilo, že elektrické a magnetické vplyvy sú dve rôzne sily, ale neskôr vedci zistili, že ide o druh jednej a tej istej interakcie. Elektromagnetickú interakciu je ľahké vidieť pomocou jednoduchého experimentu: vyzliecť si cez hlavu vlnený sveter alebo si trieť vlasy o vlnenú látku. Väčšina telies je nabitá neutrálne, ale trenie jedného povrchu o druhý môže zmeniť náboj na týchto povrchoch. V tomto prípade sa elektróny pohybujú medzi dvoma povrchmi a sú priťahované elektrónmi s opačným nábojom. Keď je na povrchu viac elektrónov, mení sa aj celkový povrchový náboj. Príkladom tohto javu sú vlasy, ktoré „stoja na hlave“, keď si človek vyzlečie sveter. Elektróny na povrchu vlasu sú silnejšie priťahované k atómom c na povrchu svetra, ako sú elektróny na povrchu svetra priťahované k atómom na povrchu vlasu. V dôsledku toho sa elektróny prerozdeľujú, čo vedie k vzniku sily, ktorá priťahuje vlasy k svetru. V tomto prípade sú vlasy a iné nabité predmety priťahované nielen k povrchom s nielen opačnými, ale aj neutrálnymi nábojmi.

Slabá interakcia

Slabá jadrová sila je slabšia ako elektromagnetická sila. Tak ako pohyb gluónov spôsobuje silnú interakciu medzi kvarkami, tak pohyb W- a Z- bozónov spôsobuje slabú interakciu. Bozóny sú emitované alebo absorbované elementárne častice. W-bozóny sa podieľajú na nukleárnom rozpade a Z-bozóny neovplyvňujú ostatné častice, s ktorými prichádzajú do kontaktu, ale len im prenášajú hybnosť. Vďaka slabej interakcii je možné určiť vek hmoty pomocou metódy rádiokarbónovej analýzy. Vek archeologických nálezov možno určiť meraním obsahu izotopu rádioaktívneho uhlíka vo vzťahu k stabilným izotopom uhlíka v organickom materiáli tohto nálezu. Na tento účel sa spáli predtým vyčistený malý fragment veci, ktorého vek je potrebné určiť, a tým sa ťaží uhlík, ktorý sa potom analyzuje.

Gravitačná interakcia

Najslabšia interakcia je gravitačná. Určuje polohu astronomických objektov vo vesmíre, spôsobuje odliv a odliv a kvôli nemu padajú na zem pohodené telesá. Gravitačná sila, známa aj ako sila príťažlivosti, priťahuje telesá k sebe. Čím väčšia je hmotnosť telesa, tým silnejšia je táto sila. Vedci sa domnievajú, že táto sila, podobne ako iné interakcie, vzniká v dôsledku pohybu častíc, gravitónov, no doteraz sa im takéto častice nepodarilo nájsť. Pohyb astronomických objektov závisí od gravitačnej sily a trajektóriu pohybu je možné určiť na základe znalosti hmotnosti okolitých astronomických objektov. Práve pomocou takýchto výpočtov vedci objavili Neptún ešte predtým, ako túto planétu videli cez ďalekohľad. Trajektória pohybu Uránu sa nedala vysvetliť vtedy známymi gravitačnými interakciami medzi planétami a hviezdami, preto vedci predpokladali, že k pohybu dochádza pod vplyvom gravitačnej sily neznámej planéty, čo bolo neskôr dokázané.

Podľa teórie relativity, sila príťažlivosti mení časopriestorové kontinuum – štvorrozmerný časopriestor. Podľa tejto teórie je priestor zakrivený gravitačnou silou a toto zakrivenie je väčšie v blízkosti telies s väčšou hmotnosťou. Toto je zvyčajne výraznejšie v blízkosti veľkých telies, ako sú planéty. Toto zakrivenie bolo dokázané experimentálne.

Príťažlivá sila spôsobuje zrýchlenie telies letiacich k iným telesám, napríklad padajúcich na Zem. Zrýchlenie možno nájsť pomocou druhého Newtonovho zákona, takže je známe pre planéty, ktorých hmotnosť je tiež známa. Napríklad telá padajúce na zem padajú so zrýchlením 9,8 metra za sekundu.

Odliv a príliv

Príkladom pôsobenia sily príťažlivosti sú prílivy a odlivy. Vznikajú v dôsledku interakcie príťažlivých síl Mesiaca, Slnka a Zeme. Na rozdiel od pevných látok voda ľahko mení tvar, keď na ňu pôsobí sila. Preto príťažlivé sily Mesiaca a Slnka priťahujú vodu silnejšie ako povrch Zeme. Pohyb vody spôsobený týmito silami sleduje pohyb Mesiaca a Slnka vzhľadom na Zem. Toto je príliv a odliv a sily, ktoré v tomto prípade vznikajú, sú sily tvoriace príliv a odliv. Keďže Mesiac je bližšie k Zemi, príliv a odliv závisí viac od Mesiaca ako od Slnka. Keď sú sily Slnka a Mesiaca tvoriace príliv a odliv rovnako nasmerované, nastáva najväčší príliv, nazývaný syzygy príliv. Najmenší príliv, keď sily tvoriace príliv pôsobia v rôznych smeroch, sa nazýva kvadratúra.

Frekvencia prílivu a odlivu závisí od geografickej polohy vodnej masy. Gravitačné sily Mesiaca a Slnka ťahajú nielen vodu, ale aj samotnú Zem, takže na niektorých miestach dochádza k prílivu a odlivu, keď sa Zem a voda priťahujú jedným smerom a keď sa táto príťažlivosť vyskytuje v opačných smeroch. V tomto prípade sa príliv vyskytuje dvakrát denne. Na iných miestach sa to deje raz denne. Príliv a odliv závisí od pobrežia, oceánskeho prílivu a odlivu v oblasti, polohy Mesiaca a Slnka a interakcie ich príťažlivých síl. Na niektorých miestach sa príliv a odliv vyskytuje každých niekoľko rokov. V závislosti od štruktúry pobrežia a hĺbky oceánu môže príliv a odliv ovplyvniť prúdenie, búrky, zmeny smeru a sily vetra a zmeny barometrického tlaku. Niektoré miesta používajú špeciálne hodiny na určenie ďalšieho prílivu alebo odlivu. Po nastavení na jednom mieste ich musíte znova nastaviť, keď sa presuniete na iné miesto. Takéto hodiny nefungujú všade, pretože na niektorých miestach nie je možné presne predpovedať ďalší príliv a odliv.

Sila pohybu vody počas prílivu a odlivu bola od pradávna využívaná človekom ako zdroj energie. Prílivové mlyny pozostávajú z vodnej nádrže, ktorá sa pri prílive plní vodou a pri odlive sa vypúšťa. Kinetická energia vody poháňa mlynské koleso a výsledná energia sa využíva na prácu, napríklad na mletie múky. S používaním tohto systému existuje množstvo problémov, napríklad environmentálnych, no napriek tomu sú príliv a odliv perspektívnym, spoľahlivým a obnoviteľným zdrojom energie.

Iné právomoci

Podľa teórie základných interakcií sú všetky ostatné sily v prírode derivátmi štyroch základných interakcií.

Sila normálnej podpornej reakcie

Sila normálnej reakcie podpery je sila protipôsobenia tela na zaťaženie zvonku. Je kolmá na povrch telesa a smeruje proti sile pôsobiacej na povrch. Ak teleso leží na povrchu iného telesa, potom sila normálovej reakcie podpery druhého telesa sa rovná vektorovému súčtu síl, ktorými prvé teleso tlačí na druhé. Ak je povrch zvislý k povrchu Zeme, potom sila normálnej reakcie podpery smeruje opačne k sile gravitácie Zeme a rovná sa jej veľkosťou. V tomto prípade je ich vektorová sila nulová a teleso je v pokoji alebo sa pohybuje konštantnou rýchlosťou. Ak má tento povrch sklon vzhľadom na Zem a všetky ostatné sily pôsobiace na prvé teleso sú v rovnováhe, potom vektorový súčet gravitácie a sily normálnej reakcie podpery smeruje nadol a prvé teleso kĺže po povrchu druhého.

Trecia sila

Sila trenia pôsobí rovnobežne s povrchom telesa a opačne k jeho pohybu. Vyskytuje sa, keď sa jedno teleso pohybuje po povrchu druhého, keď sú ich povrchy v kontakte (klzné alebo valivé trenie). K treniu dochádza aj medzi dvoma telesami v pokoji, ak jedno leží na naklonenej ploche druhého. V tomto prípade ide o statickú treciu silu. Táto sila je široko využívaná v technike a v každodennom živote, napríklad pri pohybe vozidiel pomocou kolies. Povrch kolies interaguje s vozovkou a trecia sila neumožňuje kolesám kĺzať po vozovke. Na zvýšenie trenia sa na kolesá nasadzujú gumené pneumatiky a v zľadovatených podmienkach sa na pneumatiky nasadzujú reťaze, aby sa trenie ešte zvýšilo. Preto bez sily trenia je preprava nemožná. Trenie medzi gumou pneumatík a vozovkou zabezpečuje normálnu jazdu auta. Valivá trecia sila je menšia ako suchá kĺzavá trecia sila, preto sa pri brzdení využíva druhá menovaná, čo vám umožňuje rýchlo zastaviť auto. V niektorých prípadoch naopak trenie prekáža, pretože opotrebováva trecie plochy. Preto sa odstraňuje alebo minimalizuje pomocou kvapaliny, pretože kvapalinové trenie je oveľa slabšie ako suché trenie. Preto sa mechanické časti, ako napríklad reťaz bicykla, často premazávajú olejom.

Sily môžu deformovať pevné látky, ako aj meniť objem kvapalín a plynov a tlak v nich. K tomu dochádza, keď je pôsobenie sily na teleso alebo látku rozložené nerovnomerne. Ak na ťažké teleso pôsobí dostatočne veľká sila, môže sa stlačiť do veľmi malej gule. Ak je veľkosť gule menšia ako určitý polomer, telo sa stane čiernou dierou. Tento polomer závisí od hmotnosti telesa a nazýva sa Schwarzschildov polomer. Objem tejto gule je taký malý, že v porovnaní s hmotnosťou tela je takmer nulový. Masa čiernych dier je sústredená v tak nepatrne malom priestore, že majú obrovskú príťažlivú silu, ktorá k sebe priťahuje všetky telesá a hmotu v určitom okruhu od čiernej diery. Dokonca aj svetlo je priťahované k čiernej diere a neodráža sa od nej, čo je dôvod, prečo sú čierne diery skutočne čierne - a sú podľa toho pomenované. Vedci sa domnievajú, že veľké hviezdy sa na konci života menia na čierne diery a rastú, pričom pohlcujú okolité objekty v určitom okruhu.

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Ako sa meria sila a čo ak sú jednotky sily v rôznych systémoch? Budete potrebovať online prenos energie, program sa nachádza nižšie.

Sila je vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou intenzity dopadu na dané teleso iných telies, ale aj polí.

Ako sa meria sila?

Sila sa meria v newtonoch. Tu je definícia tejto jednotky: 1 newton sa rovná takej sile, ktorá udelí zrýchlenie 1 m / s2v telesu, ktorého hmotnosť je jeden kilogram. Toto zrýchlenie je dané v smere sily. Táto jednotka sily je pomenovaná podľa anglického fyzika Isaaca Newtona.

Ďalšou jednotkou merania sily je dyna. V súčasnosti je to najmenej využívaná jednotka. Vzťah medzi dynom a newtonom je: 1 dyn sa rovná 0,00001 newtonu.

Ako inak sa meria sila? V kilogramovej sile. Vzťah k newtonom: 1 kgf sa rovná 9,807 newtonu. V európskych krajinách sa kilogramové sily nazývajú kilopondy a označujú sa písmenom kp.

Kip označuje silu v Spojených štátoch amerických už od dvadsiateho storočia. Používajú ho architekti a inžinieri. 1 kip sa rovná 4448,2 newtonov.

Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Hromadný konvertor objemu potravín a potravín Konvertor objemu a jednotiek receptov Konvertor teploty Konvertor tlaku, stresu, Youngovho modulu Konvertor energie a práce Konvertor energie Konvertor sily Konvertor času Konvertor lineárnej rýchlosti Konvertor s plochým uhlom Tepelná účinnosť a palivová účinnosť Konvertor čísel v rôznych číselných sústavách Prevodník jednotiek merania množstva informácií Menové kurzy Rozmery dámskeho oblečenia a obuvi Rozmery pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a frekvencie otáčania Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Moment meniča zotrvačnosti Moment meniča sily Prevodník krútiaceho momentu Prevodník mernej výhrevnosti (hmotnostne) Prevodník hustoty energie a špecifickej výhrevnosti paliva (objemovo) Prevodník rozdielu teplôt Prevodník koeficientu Koeficient tepelnej rozťažnosti Konvertor tepelného odporu Konvertor tepelnej vodivosti Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor energie Expozícia a sálavý výkon Konvertor tepelného toku Hustota toku Prevodník koeficientu prenosu tepla Konvertor objemového toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor molárneho toku Konvertor hmotnostného toku Konvertor hustoty hmotnostného toku Konvertor hustoty povrchového toku Vpormatická Koncentrácia molárna Kporinová koncentrácia Prevodník priepustnosti Prevodník hustoty toku vodnej pary Prevodník úrovne zvuku Prevodník citlivosti mikrofónu Prevodník hladiny akustického tlaku (SPL) Prevodník akustického tlaku Prevodník hladiny akustického tlaku s voliteľnou referenčnou hodnotou Prevodník jasu Prevodník intenzity svetla Prevodník intenzity osvetlenia Prevodník rozlíšenia počítačovej grafiky Prevodník frekvencie a vlnovej dĺžky Ohniskový výkon v dioptriách Dioptrická vzdialenosť Výkon a zväčšenie šošovky (×) Prevodník elektrického náboja Lineárny prevod hustoty náboja Konvertor povrchovej hustoty náboja Objemový náboj hustoty Prevodník elektrického prúdu Prevodník lineárneho prúdu Hustota prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Konvertor intenzity elektrického poľa Konvertor elektrického poľa Prevodník elektrického potenciálu a odporu Prevodník napätia Elektrický konvertor Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor elektrickej vodivosti Konvertor kapacity Indukčnosť Konvertor US Wire Gauge Converter Úrovne v dBm (dBm alebo dBm), dBV (dBV), wattoch atď. jednotky Magnetomotorický menič sily Menič sily magnetického poľa Menič magnetického toku Magnetoindukčný menič Žiar. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prenos dát Prevodník typografických a obrazových jednotiek Prevodník jednotiek objemu dreva Výpočet molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemických prvkov od D. I. Mendelejeva

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

newton exanewton petanewton teranewton giganewton meganewton kilonewton hektonewton dekanewton decinewton centinewton millinewton mikronewton nanonewton piconewton femtonewton attonewton dyne joule na meter joule na centimeter gram-sila kilogram-sila ton-force (krátka) ton-force sila kilopound-sila libra-sila unca-sila libra libra-noha za sec² gram-sila kilogram-sila steny gravitačná sila miligravitácia-sila atómová jednotka sily

Hmotnostná koncentrácia v roztoku

Viac o sile

Všeobecné informácie

Vo fyzike je sila definovaná ako jav, ktorý mení pohyb telesa. Môže ísť o pohyb celého tela aj jeho častí, napríklad pri deformácii. Ak sa napríklad kameň zdvihne a potom uvoľní, spadne, pretože je priťahovaný k zemi gravitáciou. Táto sila zmenila pohyb kameňa – z pokojného stavu sa so zrýchlením presunul do pohybu. Pri páde kameň zohne trávu k zemi. Tu sila nazývaná váha kameňa zmenila pohyb trávy a jej tvar.

Sila je vektor, to znamená, že má smer. Ak na teleso pôsobí niekoľko síl súčasne, môžu byť v rovnováhe, ak je ich vektorový súčet nulový. V tomto prípade je telo v pokoji. Skala v predchádzajúcom príklade sa pravdepodobne po zrážke bude kotúľať po zemi, ale nakoniec sa zastaví. V tomto momente ho gravitačná sila stiahne nadol a sila pružnosti ho naopak vytlačí hore. Vektorový súčet týchto dvoch síl je nulový, takže hornina je v rovnováhe a nepohybuje sa.

V sústave SI sa sila meria v newtonoch. Jeden newton je vektorový súčet síl, ktoré menia rýchlosť jedného kilogramového telesa o jeden meter za sekundu za jednu sekundu.

Archimedes bol jedným z prvých, ktorí študovali sily. Zaujímal sa o vplyv síl na telesá a hmotu vo Vesmíre a zostrojil model tejto interakcie. Archimedes veril, že ak je vektorový súčet síl pôsobiacich na teleso nulový, potom je teleso v pokoji. Neskôr sa ukázalo, že to nie je celkom pravda a že telesá v rovnováhe sa môžu pohybovať aj konštantnou rýchlosťou.

Základné sily v prírode

Sú to sily, ktoré pohybujú telesami alebo ich nútia zostať na mieste. V prírode existujú štyri hlavné sily: gravitácia, elektromagnetická interakcia, silná a slabá interakcia. Sú tiež známe ako základné interakcie. Všetky ostatné sily sú derivátmi týchto interakcií. Na telesá v mikrokozme pôsobia silné a slabé interakcie, pričom gravitačné a elektromagnetické efekty pôsobia aj na veľké vzdialenosti.

Silná interakcia

Najintenzívnejšia z interakcií je silná jadrová sila. Spojenie medzi kvarkami, ktoré tvoria neutróny, protóny a časticami, ktoré sa z nich skladajú, vzniká práve vďaka silnej interakcii. Pohyb gluónov, bezštruktúrnych elementárnych častíc, je spôsobený silnou interakciou a vďaka tomuto pohybu sa prenáša na kvarky. Bez silnej sily by hmota neexistovala.

Elektromagnetická interakcia

Elektromagnetická interakcia je druhá najväčšia. Vyskytuje sa medzi časticami s opačnými nábojmi, ktoré sa navzájom priťahujú, a medzi časticami s rovnakými nábojmi. Ak majú obe častice kladný alebo záporný náboj, navzájom sa odpudzujú. Pohyb častíc, ku ktorému dochádza, je elektrina, fyzikálny jav, ktorý používame každý deň v každodennom živote a v technológiách.

Chemické reakcie, svetlo, elektrina, interakcia medzi molekulami, atómami a elektrónmi - všetky tieto javy sa vyskytujú v dôsledku elektromagnetickej interakcie. Elektromagnetické sily bránia prenikaniu jedného pevného telesa do druhého, pretože elektróny jedného telesa odpudzujú elektróny druhého telesa. Spočiatku sa verilo, že elektrické a magnetické vplyvy sú dve rôzne sily, ale neskôr vedci zistili, že ide o druh jednej a tej istej interakcie. Elektromagnetickú interakciu je ľahké vidieť pomocou jednoduchého experimentu: vyzliecť si cez hlavu vlnený sveter alebo si trieť vlasy o vlnenú látku. Väčšina telies je nabitá neutrálne, ale trenie jedného povrchu o druhý môže zmeniť náboj na týchto povrchoch. V tomto prípade sa elektróny pohybujú medzi dvoma povrchmi a sú priťahované elektrónmi s opačným nábojom. Keď je na povrchu viac elektrónov, mení sa aj celkový povrchový náboj. Príkladom tohto javu sú vlasy, ktoré „stoja na hlave“, keď si človek vyzlečie sveter. Elektróny na povrchu vlasu sú silnejšie priťahované k atómom c na povrchu svetra, ako sú elektróny na povrchu svetra priťahované k atómom na povrchu vlasu. V dôsledku toho sa elektróny prerozdeľujú, čo vedie k vzniku sily, ktorá priťahuje vlasy k svetru. V tomto prípade sú vlasy a iné nabité predmety priťahované nielen k povrchom s nielen opačnými, ale aj neutrálnymi nábojmi.

Slabá interakcia

Slabá jadrová sila je slabšia ako elektromagnetická sila. Tak ako pohyb gluónov spôsobuje silnú interakciu medzi kvarkami, tak pohyb W- a Z- bozónov spôsobuje slabú interakciu. Bozóny sú emitované alebo absorbované elementárne častice. W-bozóny sa podieľajú na nukleárnom rozpade a Z-bozóny neovplyvňujú ostatné častice, s ktorými prichádzajú do kontaktu, ale len im prenášajú hybnosť. Vďaka slabej interakcii je možné určiť vek hmoty pomocou metódy rádiokarbónovej analýzy. Vek archeologických nálezov možno určiť meraním obsahu izotopu rádioaktívneho uhlíka vo vzťahu k stabilným izotopom uhlíka v organickom materiáli tohto nálezu. Na tento účel sa spáli predtým vyčistený malý fragment veci, ktorého vek je potrebné určiť, a tým sa ťaží uhlík, ktorý sa potom analyzuje.

Gravitačná interakcia

Najslabšia interakcia je gravitačná. Určuje polohu astronomických objektov vo vesmíre, spôsobuje odliv a odliv a kvôli nemu padajú na zem pohodené telesá. Gravitačná sila, známa aj ako sila príťažlivosti, priťahuje telesá k sebe. Čím väčšia je hmotnosť telesa, tým silnejšia je táto sila. Vedci sa domnievajú, že táto sila, podobne ako iné interakcie, vzniká v dôsledku pohybu častíc, gravitónov, no doteraz sa im takéto častice nepodarilo nájsť. Pohyb astronomických objektov závisí od gravitačnej sily a trajektóriu pohybu je možné určiť na základe znalosti hmotnosti okolitých astronomických objektov. Práve pomocou takýchto výpočtov vedci objavili Neptún ešte predtým, ako túto planétu videli cez ďalekohľad. Trajektória pohybu Uránu sa nedala vysvetliť vtedy známymi gravitačnými interakciami medzi planétami a hviezdami, preto vedci predpokladali, že k pohybu dochádza pod vplyvom gravitačnej sily neznámej planéty, čo bolo neskôr dokázané.

Podľa teórie relativity, sila príťažlivosti mení časopriestorové kontinuum – štvorrozmerný časopriestor. Podľa tejto teórie je priestor zakrivený gravitačnou silou a toto zakrivenie je väčšie v blízkosti telies s väčšou hmotnosťou. Toto je zvyčajne výraznejšie v blízkosti veľkých telies, ako sú planéty. Toto zakrivenie bolo dokázané experimentálne.

Príťažlivá sila spôsobuje zrýchlenie telies letiacich k iným telesám, napríklad padajúcich na Zem. Zrýchlenie možno nájsť pomocou druhého Newtonovho zákona, takže je známe pre planéty, ktorých hmotnosť je tiež známa. Napríklad telá padajúce na zem padajú so zrýchlením 9,8 metra za sekundu.

Odliv a príliv

Príkladom pôsobenia sily príťažlivosti sú prílivy a odlivy. Vznikajú v dôsledku interakcie príťažlivých síl Mesiaca, Slnka a Zeme. Na rozdiel od pevných látok voda ľahko mení tvar, keď na ňu pôsobí sila. Preto príťažlivé sily Mesiaca a Slnka priťahujú vodu silnejšie ako povrch Zeme. Pohyb vody spôsobený týmito silami sleduje pohyb Mesiaca a Slnka vzhľadom na Zem. Toto je príliv a odliv a sily, ktoré v tomto prípade vznikajú, sú sily tvoriace príliv a odliv. Keďže Mesiac je bližšie k Zemi, príliv a odliv závisí viac od Mesiaca ako od Slnka. Keď sú sily Slnka a Mesiaca tvoriace príliv a odliv rovnako nasmerované, nastáva najväčší príliv, nazývaný syzygy príliv. Najmenší príliv, keď sily tvoriace príliv pôsobia v rôznych smeroch, sa nazýva kvadratúra.

Frekvencia prílivu a odlivu závisí od geografickej polohy vodnej masy. Gravitačné sily Mesiaca a Slnka ťahajú nielen vodu, ale aj samotnú Zem, takže na niektorých miestach dochádza k prílivu a odlivu, keď sa Zem a voda priťahujú jedným smerom a keď sa táto príťažlivosť vyskytuje v opačných smeroch. V tomto prípade sa príliv vyskytuje dvakrát denne. Na iných miestach sa to deje raz denne. Príliv a odliv závisí od pobrežia, oceánskeho prílivu a odlivu v oblasti, polohy Mesiaca a Slnka a interakcie ich príťažlivých síl. Na niektorých miestach sa príliv a odliv vyskytuje každých niekoľko rokov. V závislosti od štruktúry pobrežia a hĺbky oceánu môže príliv a odliv ovplyvniť prúdenie, búrky, zmeny smeru a sily vetra a zmeny barometrického tlaku. Niektoré miesta používajú špeciálne hodiny na určenie ďalšieho prílivu alebo odlivu. Po nastavení na jednom mieste ich musíte znova nastaviť, keď sa presuniete na iné miesto. Takéto hodiny nefungujú všade, pretože na niektorých miestach nie je možné presne predpovedať ďalší príliv a odliv.

Sila pohybu vody počas prílivu a odlivu bola od pradávna využívaná človekom ako zdroj energie. Prílivové mlyny pozostávajú z vodnej nádrže, ktorá sa pri prílive plní vodou a pri odlive sa vypúšťa. Kinetická energia vody poháňa mlynské koleso a výsledná energia sa využíva na prácu, napríklad na mletie múky. S používaním tohto systému existuje množstvo problémov, napríklad environmentálnych, no napriek tomu sú príliv a odliv perspektívnym, spoľahlivým a obnoviteľným zdrojom energie.

Iné právomoci

Podľa teórie základných interakcií sú všetky ostatné sily v prírode derivátmi štyroch základných interakcií.

Sila normálnej podpornej reakcie

Sila normálnej reakcie podpery je sila protipôsobenia tela na zaťaženie zvonku. Je kolmá na povrch telesa a smeruje proti sile pôsobiacej na povrch. Ak teleso leží na povrchu iného telesa, potom sila normálovej reakcie podpery druhého telesa sa rovná vektorovému súčtu síl, ktorými prvé teleso tlačí na druhé. Ak je povrch zvislý k povrchu Zeme, potom sila normálnej reakcie podpery smeruje opačne k sile gravitácie Zeme a rovná sa jej veľkosťou. V tomto prípade je ich vektorová sila nulová a teleso je v pokoji alebo sa pohybuje konštantnou rýchlosťou. Ak má tento povrch sklon vzhľadom na Zem a všetky ostatné sily pôsobiace na prvé teleso sú v rovnováhe, potom vektorový súčet gravitácie a sily normálnej reakcie podpery smeruje nadol a prvé teleso kĺže po povrchu druhého.

Trecia sila

Sila trenia pôsobí rovnobežne s povrchom telesa a opačne k jeho pohybu. Vyskytuje sa, keď sa jedno teleso pohybuje po povrchu druhého, keď sú ich povrchy v kontakte (klzné alebo valivé trenie). K treniu dochádza aj medzi dvoma telesami v pokoji, ak jedno leží na naklonenej ploche druhého. V tomto prípade ide o statickú treciu silu. Táto sila je široko využívaná v technike a v každodennom živote, napríklad pri pohybe vozidiel pomocou kolies. Povrch kolies interaguje s vozovkou a trecia sila neumožňuje kolesám kĺzať po vozovke. Na zvýšenie trenia sa na kolesá nasadzujú gumené pneumatiky a v zľadovatených podmienkach sa na pneumatiky nasadzujú reťaze, aby sa trenie ešte zvýšilo. Preto bez sily trenia je preprava nemožná. Trenie medzi gumou pneumatík a vozovkou zabezpečuje normálnu jazdu auta. Valivá trecia sila je menšia ako suchá kĺzavá trecia sila, preto sa pri brzdení využíva druhá menovaná, čo vám umožňuje rýchlo zastaviť auto. V niektorých prípadoch naopak trenie prekáža, pretože opotrebováva trecie plochy. Preto sa odstraňuje alebo minimalizuje pomocou kvapaliny, pretože kvapalinové trenie je oveľa slabšie ako suché trenie. Preto sa mechanické časti, ako napríklad reťaz bicykla, často premazávajú olejom.

Sily môžu deformovať pevné látky, ako aj meniť objem kvapalín a plynov a tlak v nich. K tomu dochádza, keď je pôsobenie sily na teleso alebo látku rozložené nerovnomerne. Ak na ťažké teleso pôsobí dostatočne veľká sila, môže sa stlačiť do veľmi malej gule. Ak je veľkosť gule menšia ako určitý polomer, telo sa stane čiernou dierou. Tento polomer závisí od hmotnosti telesa a nazýva sa Schwarzschildov polomer. Objem tejto gule je taký malý, že v porovnaní s hmotnosťou tela je takmer nulový. Masa čiernych dier je sústredená v tak nepatrne malom priestore, že majú obrovskú príťažlivú silu, ktorá k sebe priťahuje všetky telesá a hmotu v určitom okruhu od čiernej diery. Dokonca aj svetlo je priťahované k čiernej diere a neodráža sa od nej, čo je dôvod, prečo sú čierne diery skutočne čierne - a sú podľa toho pomenované. Vedci sa domnievajú, že veľké hviezdy sa na konci života menia na čierne diery a rastú, pričom pohlcujú okolité objekty v určitom okruhu.

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.