Сила: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
м кор.
м правопис; форматиране: 8x интервали (ползвайки Advisor.js)
Ред 26:
=== Преди Нютон ===
[[Файл:Aristoteles Louvre2.jpg|мини|ляво|Аристотел]]
Още от древността понятието за сила е признато за неразделна част от правилното функциониране на всеки един от [[Прост механизъм|простите механизми]]. Основното им предимство е прилагането на по-малко сила за сметка на действието ѝ на по-голямо разстояние при една и съща извършена [[работа (физика)|работа]]. Анализът на характеристиките на силите в крайна сметка завършва с работата на [[Архимед]], който е особено известен с формулирането на [[Плаваемост|плавателните сили]] и законите, свързани с [[течност]]ите.
 
[[Аристотел]] дава философско определение и обсъжда концепцията за силата като неразделна част от Аристотеловата космология. Според него [[природа]]та се състои от четири класически елемента, които съществуват в „естествени състояния“. Аристотел смята, че това е естественото състояние на обекти с маса на [[Земя]]та, като например елементите вода и земя. Той прави разлика между вродената склонност на предметите да намират своето „естествено състояние“, което води до „естествени движения“, и от друга страна неестественото или насилствено движение, което изисква продължителното и постоянно прилагане на сила.<ref>Land, Helen ''The Order of Nature in Aristotle's Physics: Place and the Elements'' (1998)</ref> Тази теория е основана на всекидневния опит за това как се движат обектите, като например постоянното прилагане на сила, за да остане [[каруца]]та в движение, но е концепцуално проблематична при отчитане на поведението на [[стрела|стрели]] в полет. Силите са приложени само в началото на полета, но стрелите се движат и след това във въздуха, без забележима сила да действа върху тях. Аристотел е бил наясно с този проблем и предлага въздуха като необходимо условие и необходимата сила за продължаване на полета. Това обяснение води до още по-големи усложнения, тъй като води до извода, че във вакуум стрелите изобщо няма да се движат и отделно въздухът, и по-точно съпротивлението на въздуха, всъщност спира, а не ускорява стрелите.<ref name="Hetherington">{{cite book|first = Norriss S.|last = Hetherington|title=Cosmology: Historical, Literary, Philosophical, Religious, and Scientific Perspectives|page=100|publisher=Garland Reference Library of the Humanities|year=1993|isbn=0815310854}}</ref> Критиките на учението на Аристотел започват още в ранното Средновековие, но по причина, че то става интегрална част от учението на църквата, слабостите му не са коригирани до XVII век. Тогава идва [[Галилео Галилей]], който е повлиян от идеята на късното Средновековие, че обектите в принудително движение носят вродена сила, наречена [[тласък]]. Той извършва експерименти с търкаляне на предмети по наклонени плоскости, за да опровергае Аристотел и неговата теория за гравитацията, и показа, че предметите се ускоряват под действието на силата на тежестта до степен, която не зависи от тяхната маса, и че запазват [[скорост]]та си, освен ако на тях не действа сила, например [[триене]].<ref name="Galileo">Drake, Stillman (1978). Galileo At Work. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-16226-5</ref>
Ред 60:
:''a'' е ускорението, измерено в метри за секунда на квадрат (m/s<sup>2</sup>).
 
Ускорението ''a'' е векторна величина, откъдето и силата ''F'' е векторна величина с посока паралелна на ускорението. Предпоследното равенство в горното уравнение важи за тяло с непроменлива във времето маса. При разглеждане на тела с променлива маса (т.е. ''m = m(t)''), каквито са напр. например [[ракета]]та или совалката на тъкачен стан, трябва да се използва правилото за диференциране на продукт от две функции.
<!--Силата - това може да бъде натискът, който едно тяло упражнява върху друго. Сила - това може да бъде въздействието на едно поле върху даден обект.
Полето е особена форма на проявление на енергията при което свойствата на една частица при движение от една точка на пространството в друга се променят.-->
Ред 76:
Това означава, че в [[затворена система]] от частици, няма вътрешни сили, които да са небалансирани, с други думи, че двойките сили акция-реакция между два обекта в една затворена система няма да доведат до ускорение на [[център на масата|центъра на масата]] на системата. Обектите се ускоряват само по отношение един на друг, но самата система продължава да има ускорение нула. Освен това, ако външна сила действа на системата, тогава центърът на масата ще изпита ускорение, пропорционално на големината на външната сила, разделена на масата на системата.<ref Name="texts" />
 
Комбинирането на втория и третия закон води до доказателството за съхраняване на импулса на системата.
 
:<math>\vec{F}_{1,2} = \frac{\mathrm{d}\vec{p}_{1,2}}{\mathrm{d}t} = -\vec{F}_{2,1} = -\frac{\mathrm{d}\vec{p}_{2,1}}{\mathrm{d}t}</math>
Ред 100:
| accessdate = 2008-01-02}}</ref>, който не позволява атоми да преминават един през друг. Силите в [[пружина|пружини]], моделирани от [[закон на Хук|закона на Хук]], са в резултат на електромагнитна сила и принципа на Паули, които със съвместни действия връщат обекта към неговото равновесно положение. [[Центробежна сила|Центробежната сила]] е фиктивна и се поражда само от ускоряване на ротационни отправни системи<ref name="texts" />.
 
Разработването на основни теории за силите продължава по линията на [[Единна теория|обединението]] на коренно различни идеи. Например, Исак Нютон ебединяваобединява силите, отговорни за падането на предмети на повърхността на Земята със силите, отговорни за орбитите на телата в небесната механика като създава универсалната теория на гравитацията. [[Майкъл Фарадей]] и [[Джеймс Кларк Максуел]] показват, че електрическите и магнитните сили са обединени чрез една стройна теория на [[електромагнетизъм|електромагнетизма]]. През ХХ век, развитието на квантовата механика довежда до съвременното разбиране, че първите три фундаментални сили (всички с изключение на гравитацията) са проявления на материята ([[фермиони]]) и нейното взаимодействие чрез обмен на [[виртуални частици]] наречени калибровъчни бозони.<ref>{{cite web
| title =Fermions & Bosons
| work =The Particle Adventure
| url =http://particleadventure.org/frameless/fermibos.html
| accessdate =2008-01-04 }}</ref>
Макар големия напредък в обединяването на теориите, все още има много нерешени въпроси. Физиците все още се опитват да развият самостоятелни модели, които да обединят всички сили, да съчетаят четирите фундаментални взаимодействия в така наречената [[теория на всичко]]. В момента най-популярният подход към отговора на този въпрос е [[теория на струните|струнната теория.]]
 
=== Гравитационно взаимодействие ===
Ред 144:
=== Силно ядрено взаимодействие ===
{{основна|Силно ядрено взаимодействие}}
Силното ядрено взаимодействие действа на много малки разстояния - от порядъка на атомното ядро. На него се дължи привличането между [[нуклон]]ите в ядрата. Описва се от съвременната [[квантова хромодинамика]], която обяснява огромен брой закономерности във физиката на силното взаимодействие посредством така наречения [[стандартен модел]]. Единственият липсващ елемент в стандартния модел е [[Бозон на Хигс|бозона на Хигс]]. Очаква се хипотезата за неговото съществуване да бъде потвърдена и доказано с [[Голям адронен ускорител|Големия адронен ускорител]] в [[ЦЕРН]]. В силното взаимодействие участват [[кварки]]те и [[глуон]]ите, а също така съставените от тях [[елементарни частици]], наречени [[адрони]] (най-известни примери за адрони са [[протон]]ите и [[неутрон]]ите, изграждащи голяма част от познатата ни [[материя (физика)|материя]]).
 
=== Слабо ядрено взаимодействие ===
Ред 164:
 
=== Сила на опъване ===
Силата на опъване във физиката се наблюдава при въжета, вериги, или кабели и е винаги успоредна на тях. Измерва се в N както всяка сила. Въжето или кабела се считат с пренебрежима маса в сравнение с предмета, окачен на тях.
 
=== Сила на усукване ===
Ред 200:
=== Еластична сила ===
[[Файл:Spring-mass2.svg|мини|Илюстрация на [[закон на Хук|закона на Хук]]]]
Еластичната сила е свързана с елеастичниеластични материали като [[пружина|пружини]] и [[ластик]]. Това е силата, която връща материала в равновесното му състояние, или с началната му дължина. Една ''идеална'' пружина може да бъде разтегната до безкрайност, не може да се счупи и няма [[маса]] или [[триене]].<ref>
{{cite web
| work =HyperPhysics
Ред 206:
| publisher = Georgia State University
| url =http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/permot2.html
| accessdate = 2008-01-04}}</ref>
 
Тази линейна зависимост е изследвана от [[робърт Хук]] през 1676 годинаг. и днес е наречена на него - [[закон на Хук]]. Ако <math>\Delta x</math> е преместванеопреместването, силата за иделанаидеална пружина е:
 
:<math>\vec{F}=-k \Delta \vec{x}</math>
Ред 226:
:<math>F_P = \frac{m_P c}{t_P} = \frac{c^4}{G} = 1.21027 \times 10^{44} \mbox{ N.}</math>
* Стен
{| class="wikitable" style="margin-left:auto; margin-right:auto;"
|+ '''Единици за сила'''
! || [[Нютон (единица)|Нютон]]<br><small>([[SI]]) || [[Дина]] || [[Килограм-сила]] || Паунд-сила || Паундал
Ред 264:
| ≈ 0.031081 lb<sub>F</sub> <!--6096/196133-->
| ≡ 1 lb·ft/s²
|-
|}