Siła

author
2 minutes, 31 seconds Read

Siła, w mechanice, każde działanie, które ma tendencję do utrzymania lub zmiany ruchu ciała lub do jego zniekształcenia. Pojęcie siły jest powszechnie wyjaśnione w kategoriach trzech praw ruchu Isaaca Newtona określonych w jego Principia Mathematica (1687). Zgodnie z pierwszą zasadą Newtona, ciało, które jest w spoczynku lub porusza się z jednostajną prędkością po linii prostej, pozostanie w tym stanie, dopóki nie zadziała na nie jakaś siła. Drugie prawo mówi, że gdy na ciało działa siła zewnętrzna, powoduje ona przyspieszenie (zmianę prędkości) ciała w kierunku działania siły. Wielkość przyspieszenia jest wprost proporcjonalna do wielkości siły zewnętrznej i odwrotnie proporcjonalna do ilości materii w ciele. Trzecie prawo Newtona mówi, że gdy jedno ciało wywiera siłę na inne ciało, to drugie ciało wywiera taką samą siłę na pierwsze ciało. Ta zasada akcji i reakcji wyjaśnia, dlaczego siła ma tendencję do deformacji ciała (tj. zmiany jego kształtu), niezależnie od tego, czy powoduje ruch ciała, czy nie. Odkształcenie ciała może być zazwyczaj pominięte podczas badania jego ruchu.

Ponieważ siła ma zarówno wielkość jak i kierunek, jest ona wielkością wektorową. Przedstawienie sił za pomocą wektorów sugeruje, że są one skoncentrowane albo w jednym punkcie albo wzdłuż jednej linii. Jest to jednak fizycznie niemożliwe. Na przykład, na obciążonym elemencie konstrukcji, przyłożona siła wytwarza siłę wewnętrzną lub naprężenie, które jest rozłożone w przekroju poprzecznym elementu. Siła ciężkości jest niezmiennie rozłożona w całej objętości ciała. Niemniej jednak, gdy głównym celem jest równowaga ciała, zwykle słuszne i wygodne jest założenie, że siły są skupione w jednym punkcie. W przypadku siły grawitacji można przyjąć, że całkowity ciężar ciała jest skupiony w jego środku ciężkości (zob. grawitacja, środek ciężkości).

Dwie siły przyłożone jednocześnie do tego samego punktu mają taki sam skutek jak pojedyncza równoważna siła. Siłę wypadkową można znaleźć konstruując równoległobok, w którym wektory sił początkowych tworzą dwa sąsiednie boki. Przekątna równoległoboku daje wektor siły wypadkowej.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Fizycy używają niutona, jednostki układu międzynarodowego (SI), do pomiaru siły. Newton to siła potrzebna do przyspieszenia ciała ważącego jeden kilogram o jeden metr na sekundę na sekundę. Wzór F = ma stosuje się do obliczania liczby niutonów potrzebnych do zwiększenia lub zmniejszenia prędkości danego ciała. W krajach, w których nadal używa się angielskiego systemu miar, inżynierowie powszechnie mierzą siłę w funtach. Jeden funt siły nadaje jednokilogramowemu obiektowi przyspieszenie wynoszące 32,17 stóp na sekundę podniesione do kwadratu.

Similar Posts

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.