Fizika kot znanost, ki proučuje zakone našega vesolja, uporablja standardne raziskovalne metode in določen sistem merskih enot. Običajno je označeno z N (newton). Kaj je sila, kako jo najti in izmeriti? Preučimo to vprašanje podrobneje.

Isaac Newton je izjemen angleški znanstvenik iz 17. stoletja, ki je neprecenljivo prispeval k razvoju natančne matematične vede. On je prednik klasična fizika. Uspelo mu je opisati zakone, ki vladajo tudi ogromnim nebesna telesa, in majhna zrna peska, ki jih odnese veter. Eno njegovih glavnih odkritij je pravo univerzalna gravitacija in tri osnovne zakone mehanike, ki opisujejo medsebojno delovanje teles v naravi. Kasneje so drugi znanstveniki lahko izpeljali zakone trenja, mirovanja in drsenja samo zahvaljujoč znanstvena odkritja Isaac Newton.

Malo teorije

Ime je dobil po znanstveniku fizikalna količina. Newton je enota za silo. Samo definicijo sile lahko opišemo takole: "sila je kvantitativna mera interakcije med telesi ali količina, ki označuje stopnjo intenzivnosti ali napetosti teles."

Velikost sile se z razlogom meri v newtonih. Prav ti znanstveniki so ustvarili tri neomajne zakone "moči", ki so še danes pomembni. Preučimo jih s primeri.

Prvi zakon

Za popolno razumevanje vprašanj: "Kaj je newton?", "Merska enota za kaj?" in "Kaj je njegovo fizični pomen?«, je vredno natančno preučiti tri osnovne zakone mehanike.

Prvi pravi, da če na telo ne vplivajo druga telesa, potem bo v mirovanju. In če je bilo telo v gibanju, kdaj popolna odsotnost kakršno koli ukrepanje na njem, bo nadaljeval svoje enakomerno gibanje v ravni črti.

Predstavljajte si to naprej ravna površina Na mizi je določena knjiga z določeno maso. Ko označimo vse sile, ki delujejo nanjo, ugotovimo, da je to sila gravitacije, ki je usmerjena navpično navzdol in (v v tem primeru miza) usmerjena navpično navzgor. Ker obe sili uravnotežita delovanje druga druge, je velikost rezultantne sile enaka nič. Po prvem Newtonovem zakonu je to razlog, zakaj knjiga miruje.

Drugi zakon

Opisuje razmerje med silo, ki deluje na telo, in pospeškom, ki ga prejme zaradi uporabljene sile. Pri oblikovanju tega zakona je prvi uporabil Isaac Newton konstantna vrednost masa kot merilo manifestacije vztrajnosti in vztrajnosti telesa. Vztrajnost je sposobnost ali lastnost teles, da ohranijo svoj prvotni položaj, to je, da se upirajo zunanjim vplivom.

Drugi zakon je pogosto opisan naslednjo formulo: F = a*m; kjer je F rezultanta vseh sil, ki delujejo na telo, a je pospešek, ki ga telo prejme, m pa je masa telesa. Sila je končno izražena v kg*m/s2. Ta izraz in je običajno označena v newtonih.

Kaj je Newton v fiziki, kakšna je definicija pospeška in kako je povezan s silo? Na ta vprašanja odgovarja druga formula. Treba je razumeti, da ta zakon deluje le za tista telesa, ki se gibljejo s hitrostjo, ki je veliko nižja od svetlobne. Pri hitrostih, ki so blizu svetlobni, delujejo nekoliko drugačni zakoni, ki jih je prilagodil poseben del fizike o teoriji relativnosti.

Newtonov tretji zakon

To je morda najbolj razumljiv in preprost zakon, ki opisuje interakcijo dveh teles. Pravi, da vse sile nastajajo v parih, to je, če eno telo deluje na drugo z določeno silo, potem tudi drugo telo deluje na prvo s silo, ki je enaka velikosti.

Sama formulacija zakona s strani znanstvenikov je naslednja: "... interakcije dveh teles med seboj so enake drug drugemu, vendar so hkrati usmerjene v nasprotnih smereh."

Ugotovimo, kaj je Newton. V fiziki je običajno vse obravnavati na podlagi določenih pojavov, zato bomo navedli več primerov, ki opisujejo zakone mehanike.

Vodne ptice, kot so race, ribe ali žabe, se gibljejo v vodi ali skozi vodo ravno tako, da z njo komunicirajo. Tretji Newtonov zakon pravi, da kadar eno telo deluje na drugo, vedno nastane reakcija, ki je po moči enaka prvi, vendar usmerjena proti nasprotna stran. Na podlagi tega lahko sklepamo, da se gibanje rac pojavi zaradi dejstva, da s tacami potiskajo vodo nazaj, same pa zaradi povratnega delovanja vode plavajo naprej.
Kolo veverice - svetel zgled dokaz tretjega Newtonovega zakona. Verjetno vsi vedo, kaj je kolo veverice. Lepo je preprost dizajn, ki spominja tako na kolo kot na boben. Nameščen je v kletke, tako da lahko hišni ljubljenčki, kot so veverice ali podgane, tekajo naokoli. Medsebojno delovanje dveh teles, kolesa in živali, vodi do dejstva, da se obe telesi premikata. Poleg tega, ko veverica hitro teče, se kolo vrti z njo visoka hitrost, in ko se upočasni, se kolo začne vrteti počasneje. To še enkrat dokazuje, da sta akcija in reakcija vedno enaki drug drugemu, čeprav sta usmerjeni v nasprotni smeri.
Vse, kar se giblje na našem planetu, se giblje samo zaradi »odzivnega delovanja« Zemlje. Morda se to zdi nenavadno, a v resnici se med hojo trudimo samo za potiskanje tal ali katere koli druge površine. In gremo naprej, ker nas zemlja potiska nazaj.

Kaj je newton: merska enota ali fizikalna količina?

Samo definicijo "newtona" lahko opišemo takole: "to je enota za merjenje sile." Kakšen je njegov fizični pomen? Torej, na podlagi drugega Newtonovega zakona je to izpeljana količina, ki je definirana kot sila, ki lahko spremeni hitrost telesa, ki tehta 1 kg, za 1 m/s v samo 1 sekundi. Izkazalo se je, da je Newton, torej ima svojo smer. Ko na predmet delujemo s silo, na primer potiskamo vrata, hkrati nastavimo smer gibanja, ki bo po drugem zakonu enaka smeri sile.

Če sledite formuli, se izkaže, da je 1 Newton = 1 kg*m/s2. Pri odločanju razne naloge V mehaniki je pogosto treba pretvoriti newtone v druge količine. Zaradi udobja je pri iskanju določenih vrednosti priporočljivo, da si zapomnite osnovne identitete, ki newtone povezujejo z drugimi enotami:

1 N = 10 5 din (din je merska enota v sistemu GHS);
1 N = 0,1 kgf (kilogram-sila je enota sile v sistemu MKGSS);
1 N = 10 -3 stene (merska enota v sistemu MTS 1 stena enako sili, ki daje kateremu koli telesu, ki tehta 1 tono, pospešek 1 m/s 2).

Gravitacijski zakon

Eden najbolj pomembna odkritja znanstvenik, ki je idejo o našem planetu postavil na glavo, je Newtonov zakon gravitacije (kaj je gravitacija, preberite spodaj). Seveda so bili pred njim poskusi razvozlati skrivnost zemeljske gravitacije. Bil je na primer prvi, ki je predlagal, da ne le Zemlja ima privlačno silo, ampak so tudi telesa sama sposobna pritegniti Zemljo.

Vendar je šele Newtonu uspelo matematično dokazati razmerje med silo gravitacije in zakonom gibanja planetov. Po številnih poskusih je znanstvenik ugotovil, da v resnici ne le Zemlja privlači predmete k sebi, ampak so tudi vsa telesa med seboj magnetizirana. Izpeljal je gravitacijski zakon, ki pravi, da vsako telo, vključno z nebesna telesa, se privlačijo z močjo, enako zmnožku G (gravitacijska konstanta) in masi obeh teles m 1 * m 2, deljeno z R 2 (kvadrat razdalje med telesi).

Vsi zakoni in formule, ki jih je izpeljal Newton, so omogočili ustvarjanje celostnega matematični model, ki se še vedno uporablja pri raziskavah ne le na površju Zemlje, temveč tudi daleč onkraj meja našega planeta.

Pretvorba enot

Pri reševanju problemov se morate spomniti na standardne, ki se uporabljajo tudi za "newtonske" merske enote. Na primer pri težavah o vesoljskih objektov, kjer so mase teles velike, je zelo pogosto potrebna poenostavitev velike vrednosti do manjših. Če raztopina daje 5000 N, bo bolj priročno zapisati odgovor v obliki 5 kN (kiloNewton). Obstajata dve vrsti takih enot: mnogokratniki in podmnožniki. Tu so najpogosteje uporabljeni: 10 2 N = 1 hektoNewton (gN); 10 3 N = 1 kiloNewton (kN); 10 6 N = 1 megaNewton (MN) in 10 -2 N = 1 centiNewton (cN); 10 -3 N = 1 miliNewton (mN); 10 -9 N = 1 nanoNewton (nN).

Newton (simbol: N, N) enota SI za silo. 1 newton je enak sili, ki daje telesu, ki tehta 1 kg, pospešek 1 m/s² v smeri sile. Tako je 1 N = 1 kg m/s². Enota je poimenovana po angleškem fiziku Isaacu... ... Wikipedia

Siemens (simbol: cm, S) merska enota električna prevodnost v sistemu SI recipročna vrednost ohma. Pred drugo svetovno vojno (v ZSSR do šestdesetih let prejšnjega stoletja) se je enota imenovala Siemens električni upor, ki ustreza odpornosti ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Tesla. Tesla ( Ruska oznaka: Tl; mednarodna oznaka: T) merska enota indukcije magnetnega polja v Mednarodni sistem enote (SI), številčno enake indukciji takih ... ... Wikipedia

Sievert (simbol: Sv, Sv) merska enota efektivne in ekvivalentne doze ionizirajoče sevanje v mednarodnem sistemu enot (SI), ki se uporablja od leta 1979. 1 sievert je količina energije, ki jo absorbira kilogram... ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Becquerel. Becquerel (simbol: Bq, Bq) merska enota aktivnosti radioaktivni vir v mednarodnem sistemu enot (SI). En bekerel je definiran kot aktivnost vira, v ... ... Wikipediji

Ta izraz ima druge pomene, glej Siemens. Siemens (ruska oznaka: Sm; mednarodna oznaka: S) merska enota za električno prevodnost v mednarodnem sistemu enot (SI), recipročna vrednost ohma. Preko drugih... ...Wikipedije

Ta izraz ima druge pomene, glej Pascal (pomeni). Pascal (simbol: Pa, mednarodno: Pa) enota za tlak (mehansko napetost) v mednarodnem sistemu enot (SI). Pascal je enak tlaku... ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Gray. Gray (simbol: Gr, Gy) je merska enota za absorbirano dozo ionizirajočega sevanja v mednarodnem sistemu enot (SI). Absorbirana doza je enaka enemu greyu, če je rezultat... ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Weber. Weber (simbol: Wb, Wb) merska enota magnetni tok v sistemu SI. Po definiciji sprememba magnetnega pretoka skozi zaprto zanko s hitrostjo enega webra na sekundo povzroči... ... Wikipedia

Ta izraz ima druge pomene, glej Henry. Henry (ruska oznaka: Gn; mednarodna: H) merska enota induktivnosti v mednarodnem sistemu enot (SI). Vezje ima induktivnost en henry, če se tok spreminja s hitrostjo... ... Wikipedia

Vsi smo v življenju navajeni uporabljati besedo moč v primerjalne značilnosti govoreči moški močnejši od žensk, traktor je močnejši od avtomobila, lev je močnejši od antilope.

Sila je v fiziki opredeljena kot merilo za spremembo hitrosti telesa, ki se pojavi pri interakciji teles. Če je moč merilo in lahko primerjamo uporabo različne jakosti, kar pomeni, da je fizikalna količina, ki jo je mogoče izmeriti. V katerih enotah se meri sila?

Enote sile

V čast angleškemu fiziku Isaacu Newtonu, ki je opravil ogromno raziskav o naravi obstoja in uporabe različne vrste sila, je enota za silo v fiziki 1 newton (1 N). Kaj je sila 1 N? V fiziki merske enote niso izbrane kar tako, ampak se posebno usklajuje s tistimi enotami, ki so že sprejete.

Iz izkušenj in poskusov vemo, da če telo miruje in nanj deluje sila, potem telo pod vplivom te sile spreminja svojo hitrost. V skladu s tem je bila za merjenje sile izbrana enota, ki bi označevala spremembo hitrosti telesa. In ne pozabite, da obstaja tudi telesna masa, saj je znano, da z enako silo vpliva na razne predmete bo drugačen. Žogo lahko vržemo daleč, tlakovec pa bo odletel na veliko krajšo razdaljo. To pomeni, da ob upoštevanju vseh dejavnikov pridemo do ugotovitve, da bo na telo delovala sila 1 N, če telo, ki tehta 1 kg, pod vplivom te sile spremeni svojo hitrost za 1 m/s v 1 sekundi. .

Enota gravitacije

Zanima nas tudi enota gravitacije. Ker vemo, da Zemlja privlači vsa telesa na svoji površini, pomeni, da obstaja privlačna sila in jo je mogoče izmeriti. In spet vemo, da je sila gravitacije odvisna od mase telesa. Večja kot je telesna teža, močnejša Zemlja privlači ga. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da Sila težnosti, ki deluje na telo z maso 102 grama, je 1 N. In 102 grama je približno ena desetina kilograma. Natančneje, če 1 kg razdelimo na 9,8 delov, potem dobimo približno 102 grama.

Če na telo, ki tehta 102 grama, deluje sila 1 N, potem na telo, ki tehta 1 kg, deluje sila 9,8 N prosti pad označen s črko g. In g je enak 9,8 N/kg. To je sila, ki deluje na telo z maso 1 kg in ga vsako sekundo pospeši za 1 m/s. Izkazalo se je, da telo, ki pada iz visoka nadmorska višina, med letom pridobi zelo veliko hitrost. Zakaj potem snežinke in dežne kaplje padajo čisto mirno? Imajo zelo majhno maso in zemlja jih zelo slabo vleče k sebi. In zračni upor je zanje precej velik, zato proti Zemlji letijo z ne zelo veliko, precej enakomerno hitrostjo. Toda meteoriti, na primer, ko se približajo Zemlji, pridobijo zelo visoka hitrost in ob pristanku nastane spodoben pok, ki je odvisen od velikosti oziroma mase meteorita.

Pretvornik dolžine in razdalje Pretvornik mase Pretvornik mase in prostornine hrane Pretvornik površine Pretvornik prostornine in enot v kulinarični recepti Pretvornik temperature Pretvornik tlaka, mehanske napetosti, Youngov modul Pretvornik energije in dela Pretvornik moči Pretvornik sile Pretvornik časa Pretvornik časa linearna hitrost Pretvornik toplotnega izkoristka s ravnim kotom in izkoristka goriva Pretvornik številk v različne sisteme notacije Pretvornik merskih enot količine informacij Menjalni tečaji Velikosti ženskih oblačil in obutve Velikosti moška oblačila in pretvornik za čevlje kotna hitrost in hitrost vrtenja Pretvornik pospeška Pretvornik kotni pospešek Pretvornik gostote Pretvornik specifične prostornine Pretvornik vztrajnostnega momenta Pretvornik momenta sile Pretvornik navora Specifična toplota zgorevanje (po masi) Pretvornik gostote energije in specifične toplote zgorevanja (po prostornini) Pretvornik temperaturne razlike Pretvornik koeficienta toplotno raztezanje Pretvornik toplotnega upora toplotna prevodnost Pretvornik specifično toplotno kapaciteto Izpostavljenost energiji in pretvornik moči toplotno sevanje Pretvornik gostote toplotnega toka Pretvornik koeficienta toplotnega prehoda Pretvornik prostorninskega pretoka Pretvornik masnega pretoka Pretvornik molarnega pretoka Pretvornik gostote masnega pretoka molska koncentracija Pretvornik masna koncentracija v raztopini Pretvornik dinamične (absolutne) viskoznosti Pretvornik kinematične viskoznosti površinska napetost Pretvornik prepustnosti hlapov Pretvornik prepustnosti hlapov in hitrosti prenosa hlapov Pretvornik ravni zvoka Pretvornik občutljivosti mikrofona Pretvornik ravni zvočnega tlaka (SPL) Pretvornik ravni zvočnega tlaka z izbiro referenčnega tlaka Pretvornik svetlosti Pretvornik svetlobne jakosti Pretvornik osvetlitve Pretvornik ločljivosti računalniška grafika Pretvornik frekvence in valovne dolžine Optična moč v dioptriji in Goriščna razdalja Pretvornik optične moči v dioptriji in povečave leče (×). električni naboj Pretvornik linearne gostote naboja površinska gostota Pretvornik naboja nasipna gostota Pretvornik naboja električni tok Linearni pretvornik gostote toka Pretvornik površinske gostote toka Pretvornik napetosti električno polje Pretvornik elektrostatični potencial in napetost Pretvornik električnega upora Pretvornik električne upornosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik električne prevodnosti Električna zmogljivost Pretvornik induktivnosti American Wire Gauge Converter Stopnje v dBm (dBm ali dBmW), dBV (dBV), vatih in drugih enotah Pretvornik magnetomotorna sila Pretvornik jakosti magnetnega polja Pretvornik magnetnega pretoka Pretvornik magnetne indukcije Sevanje. Pretvornik hitrosti absorbirane doze ionizirajočega sevanja Radioaktivnost. Pretvornik radioaktivni razpad sevanje. Pretvornik doze izpostavljenosti Sevanje. Pretvornik absorbirane doze Pretvornik decimalne predpone Prenos podatkov Tipografija in obdelava slik Pretvornik enot Pretvornik prostornine lesa Pretvornik enot Izračun molska masa Periodni sistem kemični elementi D. I. Mendelejev

1 newton [N] = 0,101971621297793 kilogram-sila [kgf]

Začetna vrednost

Pretvorjena vrednost

newton exanewton petanyewton teranewton giganewton meganewton kilonewton hectonewton dekanewton centinewton milinewton mikronewton nanonewton piconewton femtonewton attonewton dyne joule na meter joule na centimeter gram-sila tonska sila (kratka) tonska sila (dolga) tonska sila (metrični) kilofunt -for ce kilofunt-sila funt-sila unča-sila funt-foot na s² gram-sila kilogram-sila stena grav-sila miligrav-sila atomska enota moč

Logaritemske enote

Več o moči

Splošne informacije

V fiziki je sila definirana kot pojav, ki spremeni gibanje telesa. To je lahko gibanje celotnega telesa ali njegovih delov, na primer med deformacijo. Če na primer dvignete kamen in ga nato spustite, bo padel, ker ga na tla vleče sila gravitacije. Ta sila je spremenila gibanje kamna – iz mirnega stanja je prešel v pospešeno gibanje. Pri padcu bo kamen upognil travo k tlom. Tu je sila, imenovana teža kamna, spremenila gibanje trave in njeno obliko.

Sila je vektor, to pomeni, da ima smer. Če na telo deluje več sil hkrati, so lahko v ravnovesju, če je njihova vektorska vsota enaka nič. V tem primeru je telo v mirovanju. Skala v prejšnjem primeru se bo po trku verjetno kotalila po tleh, vendar se bo sčasoma ustavila. V tem trenutku ga bo sila gravitacije potegnila navzdol, sila elastičnosti pa, nasprotno, potisnila navzgor. Vektorska vsota teh dveh sil je enaka nič, zato je kamen v ravnovesju in se ne premika.

V sistemu SI se sila meri v newtonih. En newton je vektorska vsota sil, ki v eni sekundi spremeni hitrost enega kilogramskega telesa za en meter na sekundo.

Arhimed je bil eden prvih, ki je proučeval sile. Zanimalo ga je delovanje sil na telesa in snov v vesolju in zgradil je model te interakcije. Arhimed je verjel, da če je vektorska vsota sil, ki delujejo na telo, enaka nič, potem telo miruje. Kasneje se je izkazalo, da to ne drži povsem in da se lahko telesa v ravnotežnem stanju gibljejo tudi z konstantna hitrost.

Osnovne sile v naravi

Sile so tiste, ki premikajo telesa ali jih prisilijo, da ostanejo na mestu. V naravi obstajajo štiri glavne sile: gravitacija, elektromagnetna interakcija, močna in šibka interakcija. Znane so tudi kot temeljne interakcije. Vse druge sile so derivati teh interakcij. Močne in šibke interakcije vplivajo na telesa v mikrokozmosu, medtem ko gravitacijske in električne magnetni vpliv Delujejo tudi na dolge razdalje.

Močna interakcija

Najbolj intenzivna interakcija je močna jedrska interakcija. Povezava med kvarki, ki tvorijo nevtrone, protone in delci, iz katerih so sestavljeni, nastane prav zaradi močne interakcije. Gibanje gluonov, brezstrukturnih osnovnih delcev, nastane zaradi močne interakcije in se s tem gibanjem prenaša na kvarke. Brez močne interakcije materije ne bi bilo.

Elektromagnetna interakcija

Elektromagnetna interakcija- drugi največji. Pojavlja se med delci z nasprotnimi naboji, ki se privlačijo, in med delci z enaki stroški. Če imata oba delca pozitivno oz negativni naboj, se odbijajo. Gibanje delcev, ki nastane, je elektrika, fizikalni pojav ki jih uporabljamo vsak dan v Vsakdanje življenje in v tehnologiji.

Kemijske reakcije, svetloba, elektrika, interakcije med molekulami, atomi in elektroni – vsi ti pojavi nastanejo zaradi elektromagnetne interakcije. Elektromagnetne sile preprečujejo, da bi eno trdno telo prodrlo v drugo, ker elektroni enega telesa odbijajo elektrone drugega telesa. Sprva je veljalo, da sta električni in magnetni vpliv dva različne sile, kasneje pa so znanstveniki odkrili, da je to različica iste interakcije. Elektromagnetno interakcijo je mogoče zlahka videti z uporabo preprost eksperiment: slecite volneni pulover čez glavo ali podrgnite lase po volneni tkanini. Večina predmetov ima nevtralen naboj, vendar lahko drgnjenje ene površine ob drugo spremeni naboj teh površin. V tem primeru se elektroni premikajo med dvema površinama, pri čemer jih privlačijo elektroni z nasprotnimi naboji. Ko je na površini več elektronov, se spremeni tudi skupni površinski naboj. Primer tega pojava so lasje, ki »stanejo pokonci«, ko človek sleče pulover. Elektrone na površini las močneje privlačijo atomi c na površini puloverja, kot pa elektrone na površini puloverja privlačijo atomi na površini las. Posledično se elektroni prerazporedijo, kar povzroči silo, ki pritegne lase k puloverju. V tem primeru lase in druge nabite predmete privlačijo ne le površine z nasprotnimi, ampak tudi nevtralnimi naboji.

Šibka interakcija

Šibka jedrska sila je šibkejša od elektromagnetne sile. Kako nastane gibanje gluonov močna interakcija med kvarki, zato gibanje W- in Z-bozonov povzroči šibko interakcijo. Bozoni – oddani ali absorbirani elementarni delci. W bozoni sodelujejo pri jedrski razpad, in Z-bozoni ne vplivajo na druge delce, s katerimi pridejo v stik, ampak jim le prenesejo gibalno količino. Zaradi šibke interakcije je z metodo mogoče določiti starost snovi radiokarbonsko datiranje. Starost arheološke najdbe lahko določimo z merjenjem vsebine radioaktivni izotop ogljika glede na stabilni izotopi ogljik v organski material ta najdba. Za to sežgejo predhodno očiščen majhen delček stvari, ki ji je treba določiti starost, in tako izločijo ogljik, ki ga nato analizirajo.

Gravitacijska interakcija

Najšibkejša interakcija je gravitacijska. Določa položaj astronomskih objektov v vesolju, povzroča oseko in oseko ter povzroči, da vržena telesa padejo na tla. Gravitacijska sila, znana tudi kot sila privlačnosti, vleče telesa eno k drugemu. Večja kot je telesna masa, močnejša je ta sila. Znanstveniki verjamejo, da ta sila, tako kot druge interakcije, nastane zaradi gibanja delcev, gravitonov, vendar jim do zdaj takih delcev ni uspelo najti. Gibanje astronomskih objektov je odvisno od sile gravitacije, tir gibanja pa lahko določimo s poznavanjem mase okoliških astronomskih objektov. Prav s pomočjo takšnih izračunov so znanstveniki odkrili Neptun, še preden so ta planet videli skozi teleskop. Uranove poti ni bilo mogoče razložiti gravitacijske interakcije med takrat znanimi planeti in zvezdami, zato so znanstveniki domnevali, da do gibanja pride pod vplivom gravitacijska sila neznani planet, kar je bilo pozneje dokazano.

Po teoriji relativnosti sila gravitacije spreminja prostor-časovni kontinuum – štiridimenzionalni prostor-čas. Po tej teoriji je prostor ukrivljen zaradi sile gravitacije, ta ukrivljenost pa je večja v bližini teles z večja masa. Običajno je bolj opazen v bližini velika telesa, kot so planeti. Ta ukrivljenost je bila eksperimentalno dokazana.

Gravitacijska sila povzroči pospešek teles, ki letijo proti drugim telesom, na primer padajo na Zemljo. Pospešek je mogoče najti z uporabo drugega Newtonovega zakona, zato je znan za planete, katerih masa je prav tako znana. Na primer, telesa, ki padajo na tla, padajo s pospeškom 9,8 metra na sekundo.

Plima in oseka

Primer učinka gravitacije je oseka in oseka. Nastanejo zaradi interakcije gravitacijskih sil Lune, Sonca in Zemlje. Za razliko od trdnih snovi voda zlahka spremeni obliko, ko nanjo deluje sila. Zato gravitacijske sile Lune in Sonca privlačijo vodo močneje kot površje Zemlje. Gibanje vode, ki ga povzročajo te sile, sledi gibanju Lune in Sonca glede na Zemljo. To so oseke in oseke, sile, ki nastanejo, pa so plimske sile. Ker je Luna bližje Zemlji, na plimovanje bolj vpliva Luna kot Sonce. Ko sta plimski sili Sonca in Lune enako usmerjeni, nastopi najvišja plima, imenovana spomladanska plima. Najmanjša plima, ko plimske sile delujejo v različnih smereh, se imenuje kvadratura.

Pogostost plimovanja je odvisna od geografska lega vodna masa. Gravitacijske sile Lune in Sonca ne privlačijo samo vode, ampak tudi Zemljo samo, zato ponekod nastanejo plime, ko se Zemlja in voda privlačita v isto smer, in ko se to privlačenje zgodi v nasprotne smeri. V tem primeru se plima in oseka pojavi dvakrat na dan. V drugih krajih se to zgodi enkrat na dan. Plima in oseka sta odvisna od obala, oceansko plimovanje na tem območju ter položaj Lune in Sonca ter interakcijo njunih gravitacijskih sil. Ponekod se visoka plima pojavi enkrat na nekaj let. Odvisno od strukture obale in globine oceana lahko plimovanje vpliva na tokove, nevihte, spremembe smeri in moči vetra ter spremembe zračni tlak. Ponekod uporabljajo posebne ure za določanje naslednje visoke ali nizke oseke. Ko jih enkrat postavite na eno mesto, jih morate znova postaviti, ko se preselite na drugo mesto. Te ure ne delujejo povsod, saj je ponekod nemogoče natančno napovedati naslednjo plimo in oseko.

Moč premikanja vode med oseko in oseko je človek že od pradavnine uporabljal kot vir energije. Plimni mlini so sestavljeni iz rezervoarja za vodo, v katerega teče voda ob plimi in se sprosti ob oseki. Kinetična energija voda poganja mlinsko kolo, nastala energija pa se porabi za opravljanje dela, kot je mletje moke. Pri uporabi tega sistema obstaja vrsta težav, na primer okoljskih, kljub temu pa je plimovanje obetaven, zanesljiv in obnovljiv vir energije.

Druge pristojnosti

Po teoriji o temeljne interakcije, so vse druge sile v naravi derivati štirih temeljnih interakcij.

Normalna sila reakcije na tla

Normalna sila reakcije tal je upor telesa na zunanjo obremenitev. Je pravokotna na površino telesa in usmerjena proti sili, ki deluje na površino. Če telo leži na površini drugega telesa, je sila normalne podporne reakcije drugega telesa enaka vektorski vsoti sil, s katerimi prvo telo pritiska na drugo. Če je površina navpična na površino Zemlje, potem je sila normalne reakcije nosilca usmerjena nasproti gravitacijski sili Zemlje in ji je enaka po velikosti. V tem primeru so vektorska sila je nič in telo miruje ali se giblje s konstantno hitrostjo. Če ima ta površina nagnjenost glede na Zemljo in so vse druge sile, ki delujejo na prvo telo, v ravnovesju, potem je vektorska vsota sile gravitacije in sile normalne reakcije nosilca usmerjena navzdol in prva telo drsi po površini drugega.

Sila trenja

Sila trenja deluje vzporedno s površino telesa in nasprotno njegovemu gibanju. Nastane, ko se eno telo premika po površini drugega, ko se njuni površini dotikata (drsno ali kotalno trenje). Sila trenja nastane tudi med dvema telesoma v mirujočem stanju, če eno leži nagnjena površina drugo. V tem primeru je to sila statičnega trenja. Ta sila se pogosto uporablja v tehnologiji in v vsakdanjem življenju, na primer pri premikanju vozil s pomočjo koles. Površina koles je v interakciji s cestiščem in sila trenja preprečuje drsenje koles po cestišču. Za povečanje trenja na kolesa namestimo gumijaste pnevmatike, ob poledici pa na pnevmatike namestimo verige, ki dodatno povečajo trenje. Zato je motorni promet nemogoč brez trenja. Trenje med gumo pnevmatik in cestiščem zagotavlja normalen nadzor nad vozilom. Sila kotalnega trenja je manjša od sile trenja suhega drsenja, zato se slednja uporablja pri zaviranju, kar vam omogoča hitro zaustavitev avtomobila. V nekaterih primerih, nasprotno, trenje moti, saj obrabi drgne površine. Zato ga odstranimo ali minimiziramo s tekočino, saj je tekoče trenje veliko šibkejše od suhega. Zato so mehanski deli, kot je veriga kolesa, pogosto mazani z oljem.

Sile se lahko deformirajo trdne snovi, kot tudi spreminjanje prostornine tekočin in plinov ter tlaka v njih. To se zgodi, ko je sila neenakomerno porazdeljena po telesu ali snovi. Če dovolj velika moč deluje na težko telo, ga je mogoče stisniti v zelo majhno kroglico. Če je velikost krogle manjša od določenega polmera, telo postane črna luknja. Ta polmer je odvisen od mase telesa in se imenuje Schwarzschildov radij. Prostornina te žoge je tako majhna, da je v primerjavi z maso telesa skoraj enako nič. Masa črnih lukenj je skoncentrirana v tako zanemarljivo majhnem prostoru, da imajo ogromno gravitacijsko silo, ki privlači vsa telesa in snov v določenem radiju od črne luknje. Tudi svetloba črna luknja privlači in se od nje ne odbija, zato so črne luknje resnično črne – in so temu primerno tudi poimenovane. Znanstveniki menijo, da velike zvezde na koncu življenja se spremenijo v črne luknje in rastejo ter absorbirajo okoliške predmete v določenem radiju.

Vam je težko prevajati merske enote iz enega jezika v drugega? Kolegi so vam pripravljeni pomagati. Objavite vprašanje v TCTerms in v nekaj minutah boste prejeli odgovor.

Pretvornik dolžine in razdalje Pretvornik mase Pretvornik prostorninskih mer razsutih izdelkov in prehrambenih izdelkov Pretvornik površine Pretvornik prostornine in merskih enot v kulinaričnih receptih Pretvornik temperature Pretvornik tlaka, mehanske napetosti, Youngovega modula Pretvornik energije in dela Pretvornik moči Pretvornik sile Pretvornik časa Pretvornik linearne hitrosti Pretvornik ploskega kota Pretvornik toplotne učinkovitosti in izkoristka goriva Pretvornik števil v različnih številskih sistemih Pretvornik merskih enot količine informacij Tečaji Valute Velikosti ženskih oblačil in čevljev Velikosti moških oblačil in čevljev Pretvornik kotne hitrosti in frekvence vrtenja Pretvornik pospeška Pretvornik kotnega pospeška Pretvornik gostote Pretvornik specifične prostornine Pretvornik vztrajnostnega momenta Pretvornik momenta sile Pretvornik navora Pretvornik specifične toplote zgorevanja (po masi) Pretvornik gostote energije in specifične toplote zgorevanja (po prostornini) Pretvornik temperaturne razlike Pretvornik koeficienta toplotnega raztezanja Pretvornik toplotnega upora Pretvornik toplotne prevodnosti Pretvornik specifične toplotne kapacitete Pretvornik izpostavljenosti energiji in moči toplotnega sevanja Pretvornik gostote toplotnega toka Pretvornik koeficienta toplotnega prehoda Pretvornik volumskega pretoka Pretvornik masnega pretoka Pretvornik molskega pretoka Pretvornik gostote masnega pretoka Pretvornik molske koncentracije Pretvornik masne koncentracije v raztopini Dinamični (absolutni) pretvornik viskoznosti Pretvornik kinematične viskoznosti Pretvornik površinske napetosti Pretvornik paroprepustnosti Pretvornik paroprepustnosti in hitrosti prenosa pare Pretvornik ravni zvoka Pretvornik občutljivosti mikrofona Pretvornik ravni zvočnega tlaka (SPL) Pretvornik ravni zvočnega tlaka z izbirnim referenčnim tlakom Pretvornik svetilnosti Pretvornik svetilnosti Pretvornik osvetlitve Pretvornik računalniške grafike Pretvornik ločljivosti Pretvornik frekvence in valovne dolžine Moč dioptrije in goriščna razdalja Moč dioptrije in povečava leče (×) Pretvornik električnega naboja Pretvornik linearne gostote naboja Pretvornik površinske gostote naboja Pretvornik prostorninske gostote naboja Pretvornik električnega toka Pretvornik linearne gostote toka Pretvornik površinske gostote toka Pretvornik električne poljske jakosti Elektrostatični potencial in pretvornik napetosti Pretvornik električnega upora Pretvornik električne upornosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik električne prevodnosti Električna kapacitivnost Pretvornik induktivnosti Ameriški pretvornik širine žice Ravni v dBm (dBm ali dBm), dBV (dBV), vatih itd. enote Pretvornik magnetomotorne sile Pretvornik magnetne poljske jakosti Pretvornik magnetnega pretoka Pretvornik magnetne indukcije Sevanje. Pretvornik hitrosti absorbirane doze ionizirajočega sevanja Radioaktivnost. Pretvornik radioaktivnega razpada Sevanje. Pretvornik doze izpostavljenosti Sevanje. Pretvornik absorbirane doze Pretvornik decimalne predpone Prenos podatkov Pretvornik enot za tipografijo in obdelavo slik Pretvornik enot prostornine lesa Izračun molske mase Periodni sistem kemijskih elementov D. I. Mendelejeva

1 newton [N] = 0,101971621297793 kilogram-sila [kgf]

Začetna vrednost

Pretvorjena vrednost

newton exanewton petanyewton teranewton giganewton meganewton kilonewton hectonewton dekanewton centinewton milinewton mikronewton nanonewton piconewton femtonewton attonewton dyne joule na meter joule na centimeter gram-sila tonska sila (kratka) tonska sila (dolga) tonska sila (metrični) kilofunt -for ce kilofunt-sila funt-sila unča-sila poundal funt-foot na s² gram-sila kilogram-sila stena grav-sila miligrav-sila atomska enota sile

Več o moči

Splošne informacije

V sistemu SI se sila meri v newtonih. En newton je vektorska vsota sil, ki v eni sekundi spremeni hitrost enega kilogramskega telesa za en meter na sekundo.

Arhimed je bil eden prvih, ki je proučeval sile. Zanimalo ga je delovanje sil na telesa in snov v vesolju in zgradil je model te interakcije. Arhimed je verjel, da če je vektorska vsota sil, ki delujejo na telo, enaka nič, potem telo miruje. Kasneje se je izkazalo, da to ne drži povsem in da se telesa v ravnotežnem stanju lahko gibljejo tudi s konstantno hitrostjo.

Osnovne sile v naravi

Sile so tiste, ki premikajo telesa ali jih prisilijo, da ostanejo na mestu. V naravi obstajajo štiri glavne sile: gravitacija, elektromagnetna sila, močna sila in šibka sila. Znane so tudi kot temeljne interakcije. Vse druge sile so derivati teh interakcij. Močne in šibke interakcije vplivajo na telesa v mikrokozmosu, medtem ko gravitacijske in elektromagnetni vpliv Delujejo tudi na dolge razdalje.

Močna interakcija

Najintenzivnejša interakcija je močna jedrska sila. Povezava med kvarki, ki tvorijo nevtrone, protone in delci, iz katerih so sestavljeni, nastane prav zaradi močne interakcije. Gibanje gluonov, brezstrukturnih osnovnih delcev, nastane zaradi močne interakcije in se s tem gibanjem prenaša na kvarke. Brez močne interakcije materije ne bi bilo.

Elektromagnetna interakcija

Elektromagnetna interakcija je druga največja. Pojavlja se med delci z nasprotnimi naboji, ki se privlačijo, in med delci z enakimi naboji. Če imata oba delca pozitiven ali negativen naboj, se odbijata. Gibanje delcev, ki se pojavlja, je elektrika, fizikalni pojav, ki ga uporabljamo vsak dan v vsakdanjem življenju in tehnologiji.

Kemijske reakcije, svetloba, elektrika, interakcije med molekulami, atomi in elektroni – vsi ti pojavi nastanejo zaradi elektromagnetne interakcije. Elektromagnetne sile preprečujejo, da bi eno trdno telo prodrlo v drugo, ker elektroni enega telesa odbijajo elektrone drugega telesa. Sprva je veljalo, da sta električni in magnetni vpliv dve različni sili, kasneje pa so znanstveniki ugotovili, da gre za različico iste interakcije. Elektromagnetno interakcijo je mogoče zlahka videti s preprostim poskusom: dvigovanjem volnenega puloverja čez glavo ali drgnjenjem las po volneni tkanini. Večina predmetov ima nevtralen naboj, vendar lahko drgnjenje ene površine ob drugo spremeni naboj teh površin. V tem primeru se elektroni premikajo med dvema površinama, pri čemer jih privlačijo elektroni z nasprotnimi naboji. Ko je na površini več elektronov, se spremeni tudi skupni površinski naboj. Primer tega pojava so lasje, ki »stanejo pokonci«, ko človek sleče pulover. Elektrone na površini las močneje privlačijo atomi c na površini puloverja, kot pa elektrone na površini puloverja privlačijo atomi na površini las. Posledično se elektroni prerazporedijo, kar povzroči silo, ki pritegne lase k puloverju. V tem primeru lase in druge nabite predmete privlačijo ne le površine z nasprotnimi, ampak tudi nevtralnimi naboji.

Šibka interakcija

Šibka jedrska sila je šibkejša od elektromagnetne sile. Tako kot gibanje gluonov povzroči močno interakcijo med kvarki, gibanje bozonov W in Z povzroči šibko interakcijo. Bozoni so osnovni delci, ki se oddajajo ali absorbirajo. W bozoni sodelujejo pri jedrskem razpadu, Z bozoni pa ne vplivajo na druge delce, s katerimi pridejo v stik, temveč jim le prenašajo zagon. Zaradi šibke interakcije je mogoče določiti starost snovi z uporabo radiokarbonskega datiranja. Starost arheološke najdbe je mogoče določiti z merjenjem vsebnosti radioaktivnega izotopa ogljika glede na stabilne izotope ogljika v organskem materialu te najdbe. Za to sežgejo predhodno očiščen majhen delček stvari, ki ji je treba določiti starost, in tako izločijo ogljik, ki ga nato analizirajo.

Gravitacijska interakcija

Najšibkejša interakcija je gravitacijska. Določa položaj astronomskih objektov v vesolju, povzroča oseko in oseko ter povzroči, da vržena telesa padejo na tla. Gravitacijska sila, znana tudi kot sila privlačnosti, vleče telesa eno k drugemu. Večja kot je telesna masa, močnejša je ta sila. Znanstveniki verjamejo, da ta sila, tako kot druge interakcije, nastane zaradi gibanja delcev, gravitonov, vendar jim do zdaj takih delcev ni uspelo najti. Gibanje astronomskih objektov je odvisno od sile gravitacije, tir gibanja pa lahko določimo s poznavanjem mase okoliških astronomskih objektov. Prav s pomočjo takšnih izračunov so znanstveniki odkrili Neptun, še preden so ta planet videli skozi teleskop. Pot Urana ni bilo mogoče razložiti z gravitacijskimi interakcijami med takrat znanimi planeti in zvezdami, zato so znanstveniki domnevali, da je gibanje potekalo pod vplivom gravitacijske sile neznanega planeta, kar se je kasneje tudi dokazalo.

Po teoriji relativnosti sila gravitacije spreminja prostor-časovni kontinuum – štiridimenzionalni prostor-čas. Po tej teoriji je prostor ukrivljen zaradi sile gravitacije, ta ukrivljenost pa je večja v bližini teles z večjo maso. To je običajno bolj opazno v bližini velikih teles, kot so planeti. Ta ukrivljenost je bila eksperimentalno dokazana.

Plima in oseka

Pogostost plimovanja je odvisna od geografske lege vodne mase. Gravitacijske sile Lune in Sonca ne privlačijo samo vode, ampak tudi Zemljo samo, zato ponekod nastanejo plime, ko se Zemlja in voda privlačita v isto smer, in ko se to privlačenje dogaja v nasprotnih smereh. V tem primeru se plima in oseka pojavi dvakrat na dan. V drugih krajih se to zgodi enkrat na dan. Plimovanje je odvisno od obale, plimovanja oceanov na tem območju in položaja Lune in Sonca ter interakcije njunih gravitacijskih sil. Ponekod se visoka plima pojavi enkrat na nekaj let. Odvisno od strukture obale in globine oceana lahko plimovanje vpliva na tokove, nevihte, spremembe smeri in moči vetra ter spremembe atmosferskega tlaka. Ponekod uporabljajo posebne ure za določanje naslednje visoke ali nizke oseke. Ko jih enkrat postavite na eno mesto, jih morate znova postaviti, ko se preselite na drugo mesto. Te ure ne delujejo povsod, saj je ponekod nemogoče natančno napovedati naslednjo plimo in oseko.

Moč premikanja vode med oseko in oseko je človek že od pradavnine uporabljal kot vir energije. Plimni mlini so sestavljeni iz rezervoarja za vodo, v katerega teče voda ob plimi in se sprosti ob oseki. Kinetična energija vode poganja mlinsko kolo, nastala energija pa se porabi za opravljanje dela, kot je mletje moke. Pri uporabi tega sistema obstaja vrsta težav, na primer okoljskih, kljub temu pa je plimovanje obetaven, zanesljiv in obnovljiv vir energije.

Druge pristojnosti

Po teoriji temeljnih interakcij so vse druge sile v naravi derivati štirih temeljnih interakcij.

Normalna sila reakcije na tla

Normalna sila reakcije tal je upor telesa na zunanjo obremenitev. Je pravokotna na površino telesa in usmerjena proti sili, ki deluje na površino. Če telo leži na površini drugega telesa, je sila normalne podporne reakcije drugega telesa enaka vektorski vsoti sil, s katerimi prvo telo pritiska na drugo. Če je površina navpična na površino Zemlje, potem je sila normalne reakcije nosilca usmerjena nasproti gravitacijski sili Zemlje in ji je enaka po velikosti. V tem primeru je njihova vektorska sila enaka nič in telo miruje ali se giblje s konstantno hitrostjo. Če ima ta površina nagnjenost glede na Zemljo in so vse druge sile, ki delujejo na prvo telo, v ravnovesju, potem je vektorska vsota sile gravitacije in sile normalne reakcije nosilca usmerjena navzdol in prva telo drsi po površini drugega.

Sila trenja

Sila trenja deluje vzporedno s površino telesa in nasprotno njegovemu gibanju. Nastane, ko se eno telo premika po površini drugega, ko se njuni površini dotikata (drsno ali kotalno trenje). Sila trenja nastane tudi med dvema mirujočima telesoma, če eno leži na nagnjeni površini drugega. V tem primeru je to sila statičnega trenja. Ta sila se pogosto uporablja v tehnologiji in v vsakdanjem življenju, na primer pri premikanju vozil s pomočjo koles. Površina koles je v interakciji s cestiščem in sila trenja preprečuje drsenje koles po cestišču. Za povečanje trenja na kolesa namestimo gumijaste pnevmatike, ob poledici pa na pnevmatike namestimo verige, ki dodatno povečajo trenje. Zato je motorni promet nemogoč brez trenja. Trenje med gumo pnevmatik in cestiščem zagotavlja normalen nadzor nad vozilom. Sila kotalnega trenja je manjša od sile trenja suhega drsenja, zato se slednja uporablja pri zaviranju, kar vam omogoča hitro zaustavitev avtomobila. V nekaterih primerih, nasprotno, trenje moti, saj obrabi drgne površine. Zato ga odstranimo ali minimiziramo s tekočino, saj je tekoče trenje veliko šibkejše od suhega. Zato so mehanski deli, kot je veriga kolesa, pogosto mazani z oljem.

Sile lahko deformirajo trdne snovi in tudi spremenijo prostornino in tlak tekočin in plinov. To se zgodi, ko je sila neenakomerno porazdeljena po telesu ali snovi. Če na težko telo deluje dovolj velika sila, ga lahko stisnemo v zelo majhno kroglico. Če je velikost krogle manjša od določenega polmera, telo postane črna luknja. Ta polmer je odvisen od mase telesa in se imenuje Schwarzschildov radij. Prostornina te žoge je tako majhna, da je v primerjavi z maso telesa skoraj nič. Masa črnih lukenj je skoncentrirana v tako zanemarljivo majhnem prostoru, da imajo ogromno gravitacijsko silo, ki privlači vsa telesa in snov v določenem radiju od črne luknje. Tudi svetloba črna luknja privlači in se od nje ne odbija, zato so črne luknje resnično črne – in so temu primerno tudi poimenovane. Znanstveniki verjamejo, da se velike zvezde ob koncu svojega življenja spremenijo v črne luknje in rastejo ter absorbirajo okoliške predmete v določenem radiju.

Vam je težko prevajati merske enote iz enega jezika v drugega? Kolegi so vam pripravljeni pomagati. Objavite vprašanje v TCTerms in v nekaj minutah boste prejeli odgovor.