Понятие силы в физике
Каждый житель Земли ежедневно наблюдает, как одни объекты воздействуют на другие. С давних времен ученые изучали эти явления, чтобы понять их природу и свойства. В итоге физикам удалось представить доказательства того, что причиной любого движения являются силы.
Что такое сила в физике
Силой называется воздействие одного тела на другое.
Важной характеристикой является разновидность результата такого воздействия:
- движение тела;
- изменение скорости или направления;
- остановка объекта;
- другие варианты.
Наглядно продемонстрировать силу можно с помощью тележки в супермаркете. Прикладывая усилие, человек легко сдвинет ее с места. После наполнения корзины покупками катить ее сложнее. Иными словами, нужно приложить большую силу в связи с увеличением массы объекта.
Прикладывая к телу силу, человек может не только контролировать скорость его перемещения или форму, но и менять направление движения. Ярким примером процесса является игра в теннис, бильярд или бадминтон. С помощью приспособления игроки влияют на направление движения шара или мяча. Меняется скорость, направление этого объекта под воздействием приложенной силы. Тело также может деформироваться.
Опытным путем можно наблюдать растяжение пружины под действием силы подвешенного груза. При увеличении массы закрепленных предметов пружина будет растягиваться сильнее.
При этом сила не существует самостоятельно. Приложение силы проявляется в процессе воздействия одного тела на другое. Если оно прекращается, объект будет пребывать в состоянии покоя. В реальных условиях, как правило, тело испытывает воздействие не одного, а сразу нескольких тел.
Формула силы в физике
Величина обозначается буквой F. Сила в физике является способом и количественной мерой взаимодействия тел. Она представляет собой причину, по которой скорости тел меняются. Согласно механике Ньютона, силы отличаются по физической природе:
- сила трения;
- сила тяжести;
- упругая сила и другие.
Сила представляет собой векторную величину. В СИ принято обозначать ее в Ньютонах:
Параметры, определяющие силу:
- величина (модуль);
- направление в пространстве;
- точка приложения.
Корректное изображение силы на схеме предусматривает отметку с точкой приложения этой силы. Вектор обозначается от того объекта, на который оказывается воздействие. Векторной суммой всех сил, воздействующих на тело, называют равнодействующую силу. Эта величина имеет следующее обозначение: $$\vec$$ Ее можно выразить формулой:
Если на объект направлено сразу несколько сил, целесообразно упрощать формулу, заменяя их эквивалентом, т.е. равнодействующей силой. Эта величина будет оказывать на тело такое же влияние, как и применение множества отдельных сил.
Характеристика силы давления
Силой давления на поверхность называют силу, которая приложена перпендикулярно к этой поверхности.
Давление — физическая величина, которая определяется как отношение силы давления, приложенной к данной поверхности, и площади этой поверхности. Выглядит формула давления следующим образом:
где p обозначает давление, F — силу давления, S — площадь поверхности.
Согласно исходной формуле, давление будет больше в условиях одинаковой силы, когда площадь опоры меньше. И наоборот: чем больше площадь опоры, тем меньше давление
Расчет давления заключается в делении силы давления на площадь поверхности, к которой приложена сила. Если сила давления равна весу, который находится на поверхности объекта (т.е. \(F = P = mg\) ), то давление рассчитывают по формуле:
При известных значениях давления \(p\) и площади \(S\) представляется возможным вычислить силу давления \(F\) . Для этого необходимо найти произведение давления и площади по формуле: \(F = pS\) . Сила давления измеряется согласно системе СИ. Как и другая сила, она выражается в Ньютонах.
Характеристика силы упругости
Сила упругости представляет собой силу, которая образуется в процессе деформации тела. При этом частицы в деформируемом теле смещаются противоположно направлению приложенной силы.
Характер силы упругости описан в законе Гука. Согласно утверждению, сила упругости, которая возникает при упругой деформации растяжения или сжатия тела, пропорциональна абсолютному значению изменения длины тела.
Объяснение действия силы упругости представил Роберт Гук в 1660 году в возрасте 25 лет. В честь английского ученого был назван Закон Гука
Удлинение тела можно обозначить \(х\) . Сила упругости обозначается как \(F_\) . В таком случае закон Гука можно записать в следующем виде:
где \(k\) — коэффициент пропорциональности, обозначающий жесткость тела.
С помощью знака минус перед формулой определяется противоположность направлений силы упругости и удлинения \(х\) . Жесткость, согласно системе СИ, выражается в Ньютонах на метр, или 1 Н/м.
Разным телам соответствует неодинаковая жесткость. Чем больше эта величина для пружины, проволоки, стержня и других объектов, тем меньшее изменение длины тела можно наблюдать во время приложения силы.
Закон Гука применяется лишь в случаях упругой деформации. Правило выполнимо в случаях малых деформационных изменений. Если в системе происходит большая деформация, то пропорциональность изменения длины и приложенной силы не действует. При высоких деформационных нагрузках возрастают риски разрушения тела.
Характеристика силы Лоренца
Сила Лоренца — сила воздействия магнитного поля на заряженную частицу, которая в нем движется.
Обознается как \(F_л\) . Для понимания этой величины необходимо узнать о природе магнитного поля. Явление объясняется двумя процессами:
- заряды, двигаясь, приводят к образованию магнитного поля;
- магнитное поле оказывает воздействие на движущиеся заряды.
Модуль силы Лоренца \(F_л\) рассчитывается как произведение модуля индукции магнитного поля \(В\) , в котором пребывает заряженная частица, модуля \(q\) заряда частицы, ее скорости \(V\) и синуса угла \(\alpha\) между направлениями скорости и вектора индукции магнитного поля. Формула имеет такой вид:
\(F_= B\times \left|q \right|\times V\times \sin \alpha\)
Определить силу Лоренца, а точнее, ее направление, можно с помощью правила левой руки. Действовать необходимо таким образом:
- левая рука должна располагаться так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь;
- 4 вытянутых пальца определяют направление скорости движения положительно заряженных частиц;
- 4 вытянутых пальца располагаются противоположно движению отрицательно заряженных частиц;
- большой палец под углом 90° к ладони покажет направление силы Лоренца.
Учитывая, что \(B\times \sin \alpha\) является модулем компонента вектора индукции, которая перпендикулярна скорости движения заряда, то положение ладони необходимо определять именно с помощью этого компонента. Таким образом, в открытую ладонь левой руки входит перпендикулярная составляющая к скорости заряженной частицы. Сила Лоренца действует перпендикулярно вектору скорости заряженной частицы. В этом случае подобное воздействие не меняет скорость движущейся частицы, а лишь меняет ее направление в пространстве, т.е. не совершает работы.
Сила тока
Сила тока — скалярная величина, равная отношению заряда q, который прошел сквозь поперечное сечение проводника, к промежутку времени t, в течение которого проходил ток.
Заряженные частицы перемещаются по проводнику. Для металлов характерно перемещение электронов. Во время такого движения некоторый заряд перемещается. С увеличением количества заряженных частиц увеличивается скорость движения и величина заряда, который они переносят за определенный промежуток времени. Сила тока в цепи определяется электрическим зарядом, который проходит через поперечное сечение проводника в течение 1 секунды. Сила тока рассчитывается по формуле:
где \(I\) определяет силу тока, \(q\) является зарядом, \(t\) — временем.
Сила тока, согласно стандартной системе измерений, выражается в Амперах (А).
В 1948 году появилось предложение определять единицу силы тока с помощью явления взаимодействия двух проводников с током:
- если ток проходит по двум проводникам, расположенным параллельно, в одном направлении, то между данными проводниками возникнет притяжение;
- если ток проходит по этим же проводникам, но в противоположенных направлениях, они будут отталкиваться друг от друга.
Единица силы тока — 1А. Такая сила действует на два проводника в вакууме, которые расположены параллельно, составляют в длину 1 метр и удалены друг от друга на 1 метр.
Единица измерения силы тока получила название в честь французского ученого А.М. Ампера. Исследователь дал определение электростатике, электродинамике, соленоиду, напряжению
Человек постоянно сталкивается с воздействием сил. Понимание их природы и возможностей служит основой научных открытий. Более углубленные знания о физических процессах можно получить в университете или колледже. А получить образование помогут авторы Феникс.Хелп.
Сила тока
Электричеством пользуются все и постоянно, поэтому знание его природы необходимо каждому. Разбираемся, каким прибором измеряется сила тока и какой буквой она обозначается. Наш эксперт поможет окончательно разобраться и сделать понятным физический смысл явления
Электрический ток, текущий по проводу, можно сравнить с водой, текущей по шлангу. Струя воды может обладать как огромной силой, способной, например, сбить человека с ног, так и силой очень маленькой, как при капельном поливе, где её хватает лишь на то, чтобы капелька жидкости покинула шланг. Так вот, электрический ток тоже обладает силой.
Определение силы тока простыми словами
Сила тока – это упорядоченное движение заряженных частиц. Её величина может проявляться, например, в яркости лампы. Ток в мощном прожекторе обладает большой силой и совершает большую работу, что проявляется в том, что его лампа даёт много света. Лампа же ночника светит слабо, и в этом случае говорят, что сила тока маленькая.
Природа силы тока
Если посмотреть на определение силы тока, то можно выделить два условия, необходимые для его возникновения: наличие свободных зарядов и электрического поля, которое заставит двигаться все эти заряды в одну сторону, то есть упорядоченно. Например, в металлах такими свободными зарядами являются свободные электроны, которые очень плохо притягиваются к ядрам, и даже теплового движения достаточно, чтобы разорвать их связь. Таким образом, электрический ток имеет электромагнитную природу.
Формула силы тока
I = N/t
I — собственно сила тока, Амперы;
N — количество электронов;
t — период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды.
Единица измерения силы тока
Единица измерения силы тока – Ампер, одна из основных единиц системы СИ.
Прибор для измерения силы тока
Приборы для измерения силы тока называются амперметры. Приборы для измерения малых токов порядка миллиампер (одна тысячная часть от ампера) или микроампер (одна миллионная часть от ампера) называются миллиамперметры и микроамперметры соответственно. Для измерения больших токов порядка килоампер (тысячи ампер) используют приборы, которые называются килоамперметры.
это интересно
Закон Джоуля-Ленца
Разберем задачи на закон Джоуля-Ленца и узнаем, где он применяется в жизни
Популярные вопросы и ответы
Отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок».
Какой буквой обозначается сила тока?
Сила тока обозначается буквой I.
Какова сила тока в проводнике?
Токи, с которыми мы можем встретиться, могут быть от нескольких миллиампер до сотен тысяч ампер. Например, токи, текущие по проводам в наших домах, редко превышают значения в 10 ампер. Однако стоит сразу отметить, что ток силой несколько десятков миллиампер вызывает неприятные ощущения, а ток силой 0,1 А (Ампера) может быть смертельным для человека. Все мы пользуемся зарядными устройствами для мобильных телефонов, ток в которых может достигать 1-2 А, поэтому нужно быть аккуратными при зарядке телефонов и обязательно соблюдать меры предосторожности.
Как измерить силу тока мультиметром?
Сегодня электрики нередко используют мультиметры – приборы, которые позволяют измерять силу тока, напряжение, сопротивление, электроёмкость конденсаторов и так далее. Для измерения силы тока нужно правильно подключить провода и выставить соответствующий режим работы. В разных приборах могут быть различные способы включения, но сектор для измерения силы тока обычно обозначен буквой «А», а начинать нужно с режима для измерения максимального тока, иначе прибор может сгореть. Также следует помнить, что амперметр нельзя подсоединять к источнику тока без потребителей, например электрической лампы. То есть ни в коем случае нельзя щупы мультиметра, работающего в режиме амперметра, присоединять непосредственно к клеммам электрической розетки.
Какие есть силы в физике
В физике сила — это внешнее воздействие, которое может заставить объект ускориться, деформироваться или изменить свою скорость. Она определяется как любое взаимодействие, которое, при отсутствии противодействия, изменяет движение объекта. Это векторная величина, то есть она имеет как величину, так и направление.
Бывают различные типы сил, включая гравитационные, электромагнитные, ядерные и трения. Законы, разработанные Исааком Ньютоном в семнадцатом веке, обеспечивают основу для понимания того, как силы влияют на движение предметов. Эти законы включают первый закон Ньютона (инерции), второй закон (ускорения) и третий (действия и реакции).
Есть множество различных видов сил:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
- Гравитационная сила: Притяжение между двумя объектами, обусловленная их массой. Она отвечает за удержание планет на орбите вокруг Солнца и за массу предметов на нашей планете. Ее величина определяется их массой и расстоянием между ними. Играет ключевую роль во многих астрономических явлениях, включая движение планет, формирование галактик и поведение черных дыр. Она также имеет важное практическое применение, например, при расчете орбит спутников и определении веса объектов на различных планетах или лунах.
- Электромагнитная сила: Между заряженными частицами, включая электроны и протоны. Она отвечает за многие повседневные явления, такие как электричество и магнетизм. Переносится частицами, называемыми фотонами, которые безмассовы и движутся со скоростью света. Она может быть притягательной или отталкивающей, в зависимости от зарядов участвующих частиц. Помимо того, что она отвечает за электрические и магнитные поля, имеет множество практических применений, включая работу электродвигателей, передачу радио- и телевизионных сигналов и производство электроэнергии.
- Сильное ядерное взаимодействие: Удерживает ядро атома вместе. Сильнейшая из всех сил, но имеет очень ограниченный диапазон, действуя лишь в ядре атома. Это сила, действующая между частицами, называемыми кварками, которые являются строительными блоками протонов и нейтронов. Также действует между протонами и нейтронами.
Опосредуется частицами, называемыми глюонами, которые обмениваются между кварками и другими глюонами. В отличие от других фундаментальных сил, сила ядерной силы не уменьшается с расстоянием, а увеличивается по мере уменьшения расстояния между частицами. - Слабое ядерное взаимодействие: Сила, ответственная за радиоактивный распад и некоторые другие ядерные процессы. Она отвечает за некоторые виды радиоактивного распада, например, бета-распад, и участвует во взаимодействии между элементарными частицами.
Опосредуется частицами, называемыми W- и Z-бозонами. - Сила трения: Противодействует движению между двумя соприкасающимися поверхностями. Она может быть как полезной (например, при торможении или сцеплении), так и вредной (например, при износе). Возникает из-за микроскопических неровностей и дефектов на поверхностях, которые создают точки соприкосновения, сопротивляющиеся относительному движению.
- Сила натяжения: Сила, которая передается через струну, веревку или проволоку, когда она натянута. Это тянущая сила, направленная вдоль длины объекта и вызванная взаимодействием между молекулами объекта.
Величина силы натяжения зависит от силы, тянущей объект, длины и диаметра объекта, а также от свойств материала объекта. Она всегда направлена в сторону от объекта и равна по величине на обоих концах объекта.
Сила натяжения часто используется в технике и физике, например, в мостах, тросах и шкивах. Используется для передачи усилия от одного конца объекта к другому, что позволяет эффективно передавать энергию и движение. - Сила пружины: Действует на растянутую или сжатую пружину, которая пытается вернуть ее в исходное состояние. Пружины упруги, способны накапливать и высвобождать энергию при деформации, а сила пружины возникает в результате этой деформации.
- Сила нормальной реакции: Поверхность оказывает на предмет, находящийся в контакте с ней. Она действует перпендикулярно поверхности. Является важным понятием в физике и используется во многих инженерных приложениях, например, при проектировании зданий, мостов и других сооружений. Она также важна в механике и используется при анализе систем с трением и наклонных плоскостей.
- Плавучесть: Восходящая, действует со стороны жидкости (например, воды) на объект, который частично или полностью погружен в воду. Она отвечает за способность объектов плавать. Она является результатом разницы в давлении между верхней и нижней частями объекта из-за веса жидкости над ним. Ее величина равна весу жидкости, вытесненной объектом, и пропорциональна объему предмета, погруженного в жидкость. Эту зависимость еще называют принципом Архимеда.
Как найти
Чтобы найти силу, необходимо знать массу объекта и ускорение, которое он испытывает. Ее можно рассчитать с помощью 2-го закона Ньютона. Сила (F), действующая на объект, равна его массе (m), умноженной на ускорение (a), или F = m × a.
Итак, чтобы найти силу, необходимо:
- Определить массу объекта в килограммах.
- Измерить или вычислить ускорение объекта в метрах в секунду в квадрате \((м/с^2)\) .
- Умножить массу объекта на его ускорение, чтобы получить действующую на него силу.
В чем измеряется и как обозначается
Измерение: в Ньютонах (Н). 1 Н определяется как сила, необходимая для ускорения массы в один килограмм со скоростью один метр в секунду в квадрате.
В уравнениях обычно обозначается буквой F и выражается в единицах Ньютонов (Н). Другие единицы силы включают фунты (lb) и дины (dyn), но они не часто используются в научных расчетах.
Формулы
- 2-й закон Ньютона можно представить следующим образом: a = F/m. Или: F = m × a. Эта формула связывает силу, массу и ускорение.
- Вес: w = m × g. Эта формула связывает вес объекта (w) с его массой (m) и ускорением под действием силы тяжести (g). Вес объекта — это сила, с которой он притягивается к центру Земли.
- Сила трения: Ff = μ × N. Эта формула связывает силу трения (Ff) между двумя поверхностями с коэффициентом трения (μ) и нормальной силой (N), оказываемой одной поверхностью на другую.
- Закон Гука: F = -k × x. Эта формула связывает силу (F), действующую на пружину, со смещением (x) ее конца от положения равновесия. Постоянная k известна как постоянная пружины и является мерой жесткости пружины.
- Работа: W = F × d × cos(θ). Эта формула определяет работу (W), совершаемую над объектом силой (F), действующей на него через перемещение (d) под углом θ к направлению силы. Работа — это мера энергии, переданной объекту или от него.
Примеры решения задач
Ящик весом 10 кг толкается по горизонтальной поверхности силой 50 Н. Если коэффициент трения между ящиком и поверхностью равен 0,3, то какова сила, действующая на ящик, и как он ускоряется?
Решение: По формуле Ff = μ × N, где N — нормальная сила, действующая на ящик со стороны поверхности. Поскольку ящик лежит на горизонтальной поверхности, нормальная сила равна его весу (w = m × g), который составляет 10 кг × 9,81 \(м/с^2\) = 98,1 Н. Поэтому трение равна Ff = 0,3 × 98,1 Н = 29,43 Н. Сила, действующая на ящик, равна Fnet = F — Ff = 50 Н — 29,43 Н = 20,57 Н. По F = m × a, ускорение ящика можно найти как a = Fnet / m = 20,57 Н / 10 кг = 2,057 \(м/с^2\) .
Лифт весом 500 кг тянут вверх с силой 6000 Н. Если лифт ускоряется вверх со скоростью \(2 м/с^2\) , каково натяжение троса, который тянет лифт?
Решение: Силу натяжения в тросе можно найти по формуле Fnet = T — w, где T — натяжение в тросе, а w — вес лифта ( \(w = m × g = 500 кг × 9,81 м/с^2 = 4905 Н\) ). Поскольку лифт ускоряется вверх, чистая сила, действующая на него, равна Fnet = m × a = 500 кг × \(2 м/с^2\) = 1000 Н. Подставив эти значения в формулу, получим: 1000 Н = Т — 4905 Н. Решив для Т, получим: T = 5905 Н.
Блок весом 2 кг прикреплен к пружине с постоянной пружины 100 Н/м. Если пружина сжата на 0,1 м, какова сила, действующая на блок со стороны пружины?
Решение: Согласно закону Гука (F = -k × x), сила, действующая на блок со стороны пружины, пропорциональна смещению (x) пружины от положения равновесия, причем отрицательный знак означает, что сила действует в направлении, противоположном смещению. Подставляя данные значения, получаем: F = -100 Н/м × 0,1 м = -10 Н. Следовательно, сила, действующая на блок со стороны пружины, равна 10 Н.
Ящик весом 50 кг толкают по шероховатой поверхности с силой 100 Н под углом 30 градусов к горизонтали. Коэффициент трения между ящиком и поверхностью равен 0,5. Каково ускорение коробки?
Решение: Силу трения можно рассчитать по формуле Ffriction = μFnormal, где μ — коэффициент трения, а Fnormal — нормальная сила. Поскольку коробка стоит на горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу коробки, который составляет 50 кг x 9,8 \(м/с^2\) = 490 Н. Поэтому Ffriction = 0,5 x 490 Н = 245 Н. Сила в горизонтальном направлении равна 100 Н x cos(30) = 86.6 Н. Чистая сила в горизонтальном направлении равна 86,6 Н — 245 Н = -158,4 Н. Поскольку ускорение = чистая сила / масса, ускорение коробки равно (-158,4 Н) / 50 кг = -3,17 \(м/с^2\) .
Предмет массой 2 кг подвешен к пружине с постоянной пружины 100 Н/м. Если объект оттянуть вниз на 5 см и отпустить, то какой максимальной скорости он достигнет?
Решение: Потенциальная энергия, запасенная в пружине, может быть рассчитана по формуле PE = \((1/2)kx^2\) , где k — постоянная пружины, а x — смещение от равновесия. Таким образом, потенциальная энергия, запасенная в пружине при ее оттягивании вниз на 5 см, равна \(PE = (1/2)(100 Н/м)(0,05 м)^2 = 0,125 Дж\) . Эта потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, когда объект освобождается, и максимальная скорость, которую он достигнет, может быть рассчитана по формуле \(KE = (1/2)mv^2\) , где m — масса объекта, а v — его скорость. Таким образом, \(v = √(2KE/m) = √(2(0,125 Дж)/2 кг) = 0,5 м/с.\)
Автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 20 м/с, когда при нажатии на тормоза возникает чистая сила -5000 Н. Какое расстояние пройдет автомобиль до остановки?
Решение: Ускорение автомобиля можно рассчитать по формуле ускорение = чистая сила / масса = (-5000 Н) / 1000 кг = \(-5 м/с^2\) . Расстояние, которое пройдет автомобиль до остановки, можно рассчитать по формуле \(d = (v^2) / (2a)\) , где d — расстояние, v — начальная скорость, a — ускорение. Таким образом, \(d = (20 м/с)^2 / (2(-5 м/с^2)) = 40 м.\)
Сила. Единицы силы
В окружающем нас мире физические тела постоянно взаимодействуют друг с другом. В результате взаимодействия тел изменяются их скорости. Скорость тела после взаимодействия может увеличиваться, уменьшаться, менять свое направление.
Вы уже знаете, что изменение скорости тела обратно пропорционально его массе. Чем меньше масса тела, тем сильнее меняется его скорость после взаимодействия.
Но часто не указывают, какое тело и как именно подействовало на другое. Просто говорят, что на тело действует сила или к нему приложена сила. На данном уроке мы разберем это новое для нас определение.
Примеры взаимодействий тел, при которых изменяется их скорость
В результате чего может меняться скорость тела?
Рассмотрим примеры взаимодействия тел и посмотрим, что изменяется в конкретных случаях.
1. Толкая, например, коляску, мы приводим ее в движение;
2. Если мы положим на стол металлические предметы и на некотором расстоянии от них магнит, то гвозди придут в движение. Под действием магнита они изменят свою скорость. В итоге все они будут собраны около магнита;
3. Ударяя ракеткой по мячу, мы изменим направление его движения;
4. Если мы надавим на пружину с шариком рукой, то мы сожмем ее (рисунок 1). Движение переходит в конец пружины и передается остальным ее частям. При сжатии действующим телом будет рука (рисунок 1, а). Когда пружина начинает распрямляться (рисунок 1, б), она сама является действующим телом — приводит в движение шарик.
Все эти примеры напоминают нам тот факт, что скорость тела меняется при его взаимодействии с другими телами.
Деформация тел
Но взаимодействие может приводить и к другим изменениям:
- Если мы надавим на мягкий ластик (рисунок 2), он сожмется, изменит свою форму — деформируется.
Деформация — это любое изменение формы и размера тела.
Другой пример деформации:
если сесть на доску, которая держится на опорах, то она прогнется (рисунок 3). В середине доска сдвинется на большее расстояние вниз, чем по краям.
Определение силы
Изменения всех этих величин говорят нам о том, что на тело действует некая сила:
- Скорость
- Направление движения
- Форма тела
- Размеры тела
В прошлых примерах скорость движения тел изменялась по-разному, но она же может стать и одинаковой после воздействия силы? Да, но тогда и силы, приложенные к этим телам, должны быть различны.
Так, чтобы спортсмену поднять маленькую гантелю, достаточно меньшей силы, чем, если бы он решил поднять большую гантелю. Значит, сила может иметь различные значения.
Сила — это физическая векторная величина, являющаяся мерой взаимодействия тел и приводящая к изменению скорости движения тел или изменению их частей.
- числовое значение, ее модуль обозначается буквой $F$ без стрелочки;
- направление, обозначается буквой $\vec$ со стрелочкой.
Сила является причиной изменения скорости тела. Так, мы можем описать физический смысл ее единицы измерения.
Единица силы ($1 \space Н$) — это такая сила, которая за $1 \space с$ изменяет скорость тела массой $1 \space кг$ на $1 \frac$:
$1 \space Н = 1 \space кг \cdot \frac$.
Изображение силы
Как изображают силу на чертеже? Взгляните на рисунок 5.
Сила всегда приложена к какой-то определенной точке тела — это важно указывать. В нашем случае сила приложена к точке А. Далее от этой точки изображают отрезок со стрелкой на конце. Длина отрезка условно обозначает в определенном масштабе модуль силы.
Так мы можем сказать, что
Результат действия силы на тело зависит от ее модуля, направления и точки приложения.
Упражнение
Компьютерную мышку двигают по столу с силой $2 \space Н$. Изобразите эту силу в масштабе 1 клетка — $1 \space Н$.
Правильное изображение показано на рисунке 6. Если одна клетка соответствует $1 \space Н$, то нужный нам отрезок, изображающий силу, будет длиной в 2 клетки. Про направление в условии упражнения ничего не сказано, поэтому любое выбранное вами направление будет верным.