Сила
Сила в механике — векторная величина, выражающая внешнее воздействие на материальное тело, заставляющее его испытывать ускорение.
Единицы измерения силы:
Сила по Ньютону[edit | edit source]
Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), сила является причиной неравномерного и непрямолинейного движения. Второй закон Ньютона определяет силу как произведение массы тела на ускорение, сообщенное ему этой силой:
где — вектор ускорения, — мера инертности тела (масса) (см. Законы Ньютона).
- Мерилом силы является ускорение, которое она сообщает разным телам.
- Если одна и та же сила (кроме гравитации) одинаково ускоряет разные тела, этим телам приписывают одинаковую массу.
- Масса тела не зависит от того, какие силы и в какой момент на него действуют.
Определение силы[edit | edit source]
Вообще, сила вводится как скорость изменения импульса (количества движения) тела. Так, если при прямолинейном движении тело за промежуток времени поменяло свой импульс с на (импульс изменился на ):
.
В общем случае мгновенное значение силы находится как предел от этого выражения при , стремящемся к нулю:
.
Это и есть первая производная от по :
.
Как известно, импульс тела — это произведение массы m тела на его скорость :
.
Отсюда сила равна:
.
Но, поскольку в классической механике считается, что масса m тела остается постоянной при любой скорости движения его (), мы можем вынести ее за знак дифференциала:
.
Первая производная по времени от скорости (скорость изменения скорости) есть ускорение тела. Отсюда,
.
Это и есть второй закон Ньютона. Более точное определение силы, учитывающее ограниченность скорости передачи взаимодействия и скорости осуществления измерений скоростью света , выводится в рамках специальной теории относительности: [1]
Измерение сил[edit | edit source]
Классификация сил[edit | edit source]
1. По природе силы:[edit | edit source]
- гравитационные силы, включая сильную гравитацию:
- электромагнитные силы:
- сильные ядерные силы;
- слабые ядерные силы;
- спин-спиновые и спин-орбитальные силы.
2. По работе, совершаемой силой:[edit | edit source]
- консервативные силы;
- неконсервативные диссипативные (сила направлена против скорости тела, работа, совершенная этой силой при перемещении тела вдоль замкнутого контура не равна нулю):
- силы трения скольжения и качения;
- силы вязкого трения (трение в жидкой или газообразной среде);
- неконсервативные гироскопические (такие, в которых сила перпендикулярна скорости тела — совершенная работа равна нулю):
Ссылки[edit | edit source]
- ↑ Федосин С.Г. Теории физики и бесконечная вложенность материи. — Пермь: 2009. — 844 с. — ISBN 978-5-9901951-1-0о книге"ISBN9785990195110" was classified as invalid by the "ISBN" regular expression.
Дополнительные источники[edit | edit source]
- Григорьев В.И., Мякишев Г.Я. — «Силы в природе»
См. также[edit | edit source]