31 DRUHOV SILY VO FYZIKE A ICH VLASTNOSTI - FYZICKÝ - 2026

Existujú rôzne typy síl v závislosti od ich zmyslu, veľkosti alebo intenzity, použitia a smeru. Sila je akýkoľvek agent, ktorý má schopnosť modifikovať stav, v ktorom je telo, bez ohľadu na to, či je v pohybe alebo v pokoji.

Sila môže byť tiež prvkom, ktorý spôsobuje deformáciu tela. V oblasti fyziky môže byť definovaná ako vektorová veličina, ktorá je zodpovedná za meranie intenzity lineárnej výmeny hybnosti medzi prvkami. Na meranie sily je potrebné poznať jej jednotky a hodnoty, ale aj to, kde sa uplatňuje a akým smerom.

Ak chcete graficky znázorniť silu, môžete zvoliť vektor. Musí to však mať štyri základné prvky: zmysel, miesto aplikácie, veľkosť alebo intenzitu a líniu pôsobenia alebo smeru.

Druhy síl vo fyzike

Existuje niekoľko typov síl, niektoré nazývané základné sily prírody a mnoho ďalších, ktoré sú vyjadrením týchto základných interakcií.

- Základné sily

Gravitačná sila

Newtonovo kyvadlo pomáha pochopiť pojem gravitačná sila.

Je to jedna z najznámejších síl, najmä preto, že bola jednou z prvých, ktorá sa mala študovať. Je to príťažlivá sila, ktorá sa vytvára medzi dvoma telesami.

Hmotnosť tela je v skutočnosti výsledkom pôsobenia gravitačnej príťažlivosti Zeme. Gravitačná sila je podmienená vzdialenosťou a hmotnosťou oboch telies.

Univerzálny gravitačný zákon objavil Izák Newton a bol uverejnený v roku 1686. Gravitácia je to, čo umožňuje telám padať na Zem. A je tiež zodpovedný za pohyby, ktoré sú pozorované vo vesmíre.

Inými slovami, skutočnosť, že Mesiac obieha okolo Zeme alebo že planéty obiehajú okolo Slnka, je produktom gravitačnej sily.

Elektromagnetická sila

Druhou každodennou silou sú elektromagnetické interakcie, ktoré zahŕňajú elektrické a magnetické sily. Je to sila, ktorá ovplyvňuje dve telá, ktoré sú elektricky nabité.

Vyrába sa s väčšou intenzitou ako gravitačná sila a je to tiež sila, ktorá umožňuje chemické a fyzikálne modifikácie molekúl a atómov.

Elektromagnetická sila môže byť rozdelená na dva typy. Sila medzi dvoma nabitými časticami v pokoji sa nazýva elektrostatická sila. Na rozdiel od gravitácie, ktorá je vždy príťažlivou silou, môže byť táto sila odpudivá aj príťažlivá. Keď však sila vznikne medzi dvoma pohybujúcimi sa časticami, prekrýva sa ďalšia sila nazývaná magnetické.

Silná jadrová interakcia

Je to najsilnejší typ interakcie, ktorý existuje a je zodpovedný za udržiavanie zložiek atómových jadier pohromade. Pôsobí rovnakým spôsobom medzi dvoma nukleónmi, neutrónmi alebo protónmi a je intenzívnejší ako elektromagnetická sila, hoci má menší rozsah.

Elektrická sila prítomná medzi protónmi spôsobuje, že sa navzájom odpudzujú, ale veľká gravitačná sila, ktorá existuje medzi jadrovými časticami, umožňuje pôsobiť proti tomuto odporu, aby sa udržala stabilita jadra.

Slabá jadrová interakcia

Známy ako slabá sila, jedná sa o typ interakcie, ktorý umožňuje beta rozpad neutrónov. Jeho rozsah je taký krátky, že je relevantný iba v základnej mierke. Je to menej intenzívna sila ako silná sila, ale intenzívnejšia ako gravitačná sila. Tento typ sily môže spôsobiť atraktívne a odpudzujúce účinky, ako aj spôsobiť zmeny v časticiach zapojených do procesu.

- Odvodené sily

Okrem klasifikácie hlavných síl sa môže sila rozdeliť aj na dve dôležité kategórie: sily vzdialenosti a prítlačné sily. Prvým je prípad, keď sa povrch dotknutých telies neodiera.

To je prípad sily gravitácie a elektromagnetickej sily. Druhým je priamy kontakt medzi telom, ktorý fyzicky interaguje, ako keď sa tlačí na stoličku.

Prítlačné sily sú týmto typom sily.

Normálna sila

Normálna sila je sila, ktorú vyvíja stôl pri presýpacích hodinách.

Toto je sila, ktorú povrch vyvíja na objekt, ktorý je ním podporovaný. V tomto prípade je veľkosť a smer tela vyvíjaná v opačnom smere ako je telo, na ktorom spočíva. Sila pôsobí kolmo a von z uvedeného povrchu.

Toto je druh sily, ktorú vidíme napríklad pri propagácii knihy na stole. Tam je objekt v pokoji na povrchu a pri tejto interakcii pôsobia iba hmotnosť a prítlačná sila.

Použitá sila

Keď je kope penalta, je na loptu použitá sila

V tomto prípade je to sila, ktorú objekt alebo človek prenáša na iné telo, či už je to iný predmet alebo iný človek. Sila pôsobí vždy priamo na telo, čo znamená, že vždy dôjde k priamemu kontaktu. Toto je druh sily použitej pri kopnutí lopty alebo tlačení do boxu.

Elastická sila

Pružina je objekt s elastickou potenciálnou energiou.

Toto je druh sily, ktorá nastane, keď sa pružina, stlačená alebo natiahnutá, snaží vrátiť do svojho zotrvačného stavu. Tieto druhy predmetov sú určené na návrat do stavu rovnováhy a jediný spôsob, ako to dosiahnuť, je sila.

Pohyb nastane, pretože tento typ objektu ukladá energiu nazývanú potenciál. A to je sila, ktorá ju vracia do pôvodného stavu.

Magnetická sila

Magnety uvoľňujú magnetickú silu, ktorá im umožňuje priťahovať určité kovy bez toho, aby sa ich museli dotýkať.

Toto je druh sily, ktorá vychádza priamo z elektromagnetickej sily. Táto sila vzniká, keď sú v pohybe elektrické náboje. Magnetické sily závisia od rýchlosti častíc a majú normálny smer vzhľadom na rýchlosť nabitej častice, na ktorú pôsobia.

Je to druh sily, ktorá je spojená s magnetmi, ale aj s elektrickými prúdmi. Vyznačuje sa príťažlivosťou medzi dvoma alebo viacerými telesami.

V prípade magnetov majú južný koniec a severný koniec a každý z nich priťahuje opačné konce k sebe v inom magnete. Čo znamená, že zatiaľ čo sa póly odpudzujú, protiklady priťahujú. Tento druh príťažlivosti sa vyskytuje aj pri niektorých kovoch.

Elektrická sila

Ak si vlasy pretrete balónom, získa vlastnosť prilákania tela. Preto sa mačiatko nemôže zbaviť.

Toto je druh sily, ktorá sa vytvára medzi dvoma alebo viacerými nábojmi a ich intenzita bude závisieť priamo od vzdialenosti medzi uvedenými nábojmi, ako aj od ich hodnôt.

Rovnako ako v magnetickej sile s rovnakými pólmi sa náboje s rovnakým znamením odrazia. Ale tí, ktorí majú rôzne príznaky, sa navzájom priťahujú. V tomto prípade budú sily intenzívnejšie v závislosti od toho, ako blízko sú telá k sebe.

Trecia alebo trecia sila

Toto je druh sily, ktorá nastane, keď sa telo posúva po povrchu alebo sa o to pokúša. Trecie sily nikdy nepomáhajú pohybu, čo znamená, že sú proti nemu.

Je to v podstate pasívna sila, ktorá sa snaží spomaliť alebo dokonca zabrániť pohybu tela bez ohľadu na smer.

Existujú dva typy trecej sily: dynamická a statická.

Dynamické trecie sily

Korčule vytvárajú dynamické trenie

Prvou je sila potrebná na rovnomerný pohyb dvoch vzájomne pôsobiacich telies. To je sila, ktorá pôsobí proti pohybu tela.

Statické trecie sily

Druhá, statická sila, je sila, ktorá určuje minimálnu silu potrebnú na pohyb tela. Táto sila by sa mala rovnať povrchu, s ktorým majú obe telá zúčastnené na pohybe kontakt.

Trecia sila hrá zásadnú úlohu v každodennom živote. Pokiaľ ide o statické trenie, je to veľmi užitočná sila, pretože to je to, čo umožňuje ľuďom chodiť tak, ako to robia, a to je to, čo umožňuje činnosť držania ceruzky.

Bez tejto sily by kolesová preprava, ako je dnes známe, neexistovala. Dynamické trenie je rovnako dôležité, pretože je to sila, ktorá umožňuje zastavenie akéhokoľvek pohybujúceho sa tela.

Napínacia sila

Toto je typ sily, ktorá nastane, keď je lano, drôt, pružina alebo kábel priviazané k telu a potom pevne ťahané alebo ťahané. K tejto interakcii dochádza paralelne so zviazaným predmetom a smerom od neho v opačnom smere.

V tomto prípade je hodnota napínacej sily rovnocenná s napnutím, ktoré má lanko, pružina, lano atď. V okamihu, keď je použitá sila.

Aerodynamická odporová sila

Tento typ sily je známy aj ako odpor vzduchu, pretože je to sila, ktorá pôsobí na telo, keď sa pohybuje vzduchom. Aerodynamická odporová sila vytvára opozíciu, takže telu sa bráni v pohybe dopredu vo vzduchu.

To znamená, že odpor, ktorý kladie predmet, je vždy v opačnom smere ako rýchlosť tela. V každom prípade tento druh sily môže byť vnímaný - alebo je vnímaný jasnejšie - iba pokiaľ ide o veľké telá alebo keď sa pohybuje vysokou rýchlosťou. To znamená, že čím nižšia je rýchlosť a veľkosť objektu, tým nižšia je jeho odolnosť voči vzduchu.

Zatlačte

Toto je typ sily, ktorá nastane, keď je telo ponorené do vody alebo inej kvapaliny. V tomto prípade sa zdá byť telo oveľa ľahšie.

Je to tak preto, že pri ponorení objektu pôsobia dve sily súčasne. Hmotnosť vlastného tela, ktoré vás tlačí dole, a ďalšia sila, ktorá vás tlačí zdola nahor.

Keď táto sila nastane, zadržaná tekutina stúpa na hladine, pretože plávajúce teleso vytlačí časť vody. Na druhej strane, aby sme vedeli, či je telo schopné vznášať sa, je potrebné vedieť, aká je jeho špecifická hmotnosť.

Aby ste to dokázali, musíte vydeliť hmotnosť objemom. Ak je hmotnosť väčšia ako ťah, telo sa potápa, ale ak je menšie, bude plávať.

Viazacia sila

Ak chcete určiť výslednú silu, ktorá pôsobí na časticu, je potrebné analyzovať iný typ sily, silu väzby. O materiálnom bode sa hovorí, že je spojený, ak existujú fyzické problémy, ktoré obmedzujú jeho pohyby.

Tieto fyzické obmedzenia sa potom nazývajú ligatúry. Tento typ sily nespôsobuje pohyb. Jeho funkciou je skôr zabrániť pohybom spôsobeným aktívnymi silami, ktoré nie sú kompatibilné s ligatúrami.

Molekulová sila

Tento typ sily nemá zásadný charakter ako prvé štyri základné sily, ani z nich nie je odvodený. Pre kvantovú mechaniku je to však stále dôležité.

Ako už názov napovedá, molekulárna sila je sila, ktorá pôsobí medzi molekulami. Toto sú prejavy elektromagnetickej interakcie medzi jadrom a elektrónmi jednej molekuly s molekulami inej molekuly.

Zotrvačná sila

Sily, na ktoré možno identifikovať telo zodpovedné za pôsobenie na časticu, sa označujú ako skutočné sily. Na výpočet zrýchlenia týchto síl je však potrebný referenčný prvok, ktorý musí byť inertný.

Inerciálna sila je potom sila, ktorá pôsobí na hmotu, keď je určité telo vystavené zrýchleniu. Tento typ sily je možné pozorovať iba v zrýchlených referenčných rámcoch.

Tento typ sily udržiava astronautov prilepených na ich sedadlách pri vzlete rakety. Táto sila je tiež zodpovedná za hádzanie osoby proti čelnému sklu automobilu počas zrážky. Inerciálne sily majú rovnaký smer, ale smer opačný ako smer zrýchlenia, ktorému je hmota vystavená.

- Typy síl podľa konkrétnych parametrov

Objem

Sila, ktorá pôsobí na všetky častice daného tela, napríklad na magnetické alebo gravitačné sily.

Povrchu

Pôsobia iba na povrchu tela. Rozdeľujú sa na rozdelené (hmotnosť lúča) a bodové (pri zavesení kladky).

Kontakt

Telo, ktoré pôsobí silou, prichádza do priameho kontaktu. Napríklad stroj, ktorý tlačí kus nábytku.

Z diaľky

Telo, ktoré pôsobí silou, neprichádza do styku. Sú to gravitačné, jadrové, magnetické a elektrické sily.

statický

Smer a intenzita sily sa mierne menia, ako je hmotnosť snehu alebo domu.

dynamika

Sila pôsobiaca na objekt sa rýchlo mení, napríklad pri náraze alebo zemetrasení.

vyvážený

Sily, ktorých smery sú opačné. Napríklad, keď sa zrazia dve autá rovnakej hmotnosti a jazdiace rovnakou rýchlosťou.

nevyvážený

Napríklad, keď sa vozidlo zrazí s malým autom. Sila pozemného dopravníka je väčšia, a preto nie sú vyvážené.

fixné

Sú to sily, ktoré sú vždy prítomné. Napríklad hmotnosť budovy alebo tela.

premenné

Sily, ktoré sa môžu objaviť a zmiznúť, ako vietor.

Akcie

Sila vyvinutá objektom, ktorý pohybuje alebo modifikuje iný. Napríklad osoba, ktorá udrie na stenu.

reakcie

Telo, na ktoré pôsobí sila, pôsobí reakčnou silou. Napríklad múr pri zasiahnutí vyvíja reakčnú silu.

Referencie

1. Zemansky, S. (2009). «Univerzitná fyzika. Zväzok 1. Dvanáste vydanie. Mexiko ". Získané z fisicanet.com.ar.
2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). «Newtonove zákony a ich aplikácie. Katedra aplikovanej fyziky. Univerzita v Salamance. Madrid ". Získané z ocw.usal.es.
3. Medina, C. (2015). Msgstr "Tlačná sila nahor". Obnovené z prezi.com.