Fizyka w Wicku
licznik odwiedzin:
3. Siła i jej cechy
W przyrodzie istnieją słabsze lub silniejsze oddziaływania pomiędzy ciałami.
W fizyce określenie, że jedne ciała oddziałują silniej niż drugie jest niewystarczające. Interesuje nas o ile razy więcej jedne ciała oddziałują na siebie bardziej niż inne.
Siła - jest miarą oddziaływania ciał. Siłę oznaczymy literką F.
Jednostką siły jest Newton, symbol [N]
Pisząc F=20N rozumiemy, że na ciało działa siła 20N. Siła 1 Niutona to siła z jaką mniej więcej Ziemia przyciąga tabliczkę czekolady przy powierzchni Ziemi.
Siłę można zmierzyć przyrządem zwanym siłomierzem. Zasada siłomierza opiera się na prawie Hookea, które mówi, że odkształcenie elementu sprężystego jest proporcjonalne do działającej siły. Zasadniczą częścią siłomierza jest sprężynka, która wydłuża się proporcjonalnie wraz ze wzrostem siły. Obok sprężyny umieszcza się podziałkę w niutonach.
O sile mówimy tylko wtedy gdy:
a) mamy przynajmniej dwa ciała,
b) ciała te muszą oddziaływać między sobą (np. magnetyczne, grawitacyjne )
Ponieważ oddziaływanie może być różne, to i siły nazywane są też różnie:
- siły grawitacji
- siły spójności
- siły magnetyczne
- siły tarcia
- siły ciężkości
Można zauważyć, że pomimo przyłożenia tej samej siły do ciała (np. książki) efekt jej działania jest różny gdy przykładamy ją z góry na dół, pod kątem z boku. Jak książka leży i przyłożymy siłę z boku to przesuniemy ją. Jak przyłożymy siłę z góry na dół, to tylko ją odkształcimy. Siła oprócz wartości (np. 100N) musi jeszcze inne cechy, dzięki którym będziemy mogli przewidzieć efekt jej działania w każdej sytuacji.
Siła jest wielkością wektorową. Oprócz wartości musimy podać jeszcze takie cechy jak: kierunek, zwrot, punkt przyłożenia. Podobnie podajemy wartość, kierunek, zwrot i punkt przyłożenia dla takich wielkości fizycznych jak prędkość, przyspieszenie i wiele innych. Wielkość wektorową graficznie przedstawiamy przy pomocy strzałki.
Wielkość wektorowa - jest to wielkość fizyczna do której opisu są potrzebne cztery cechy: wartość, kierunek zwrot i punkt przyłożenia. (np. siła, prędkość)
Wielkość skalarna - jest to wielkość fizyczna do opisania której wystarczy podać jedną cechę: wartość (np. czas).
Przykład: Jeżeli podnosisz książkę pionowo do góry, to punktem przyłożenia siły jest książka, kierunek działania siły góra-dół, zwrot siły jest w górę, a wartość siły określają twoje mięśnie.
Przykład: Podając temperaturę wystarczy podać jej wartość i jednostkę, np. 15 °C. Natomiast podanie wartości siły i jej jednostki, np. 100 N, to za mało – trzeba jeszcze określić, w którą stronę ona działa i w którym miejscu została przyłożona np. do samochodu. Siła jest wielkością wektorową,
a temperatura wielkością skalarną.
