Síly v přírodě

Fyzická veličina, která charakterizuje míru, s jakou jsou těla postižena jiná tělesa nebo pole, se nazývá síla. Podle druhého zákona Newtona je zrychlení, které tělo přijímá, přímo úměrné síle působící na něj. Proto, abyste změnili rychlost těla, musíte na ni působit silou. Proto je správné tvrzení, že síly v přírodě jsou zdrojem jakéhokoli pohybu.

Inerciální referenční systémy

Síly v přírodě jsou vektorové veličiny, to znamená, že mají modul a směr. Dvě síly lze považovat za rovnocenné pouze tehdy, když jsou jejich moduly rovny a jejich směry se shodují.

Pokud síla působí na tělo a také když je geometrický součet sil působících na daném těle (tento součet je často nazýván výsledkem všech sil) je nula, tělo buď zůstane v klidu nebo se stále pohybuje v jednom směru Konstantní rychlost (to znamená, že se pohybuje setrvačností). Tento výraz platí pro inerciální referenční rámce. Existence takových systémů je postulována prvním zákonem Newtona. V přírodě neexistují takové systémy, ale jsou vhodným matematickým modelem. Nicméně často při řešení praktických problémů může být referenční rámec spojený se Zemí považován za inerciální.

Earth - inerciální a neinertní referenční rámec

Konkrétně u konstrukčních prací, při výpočtu pohybu automobilů a plaveckého transportu, je předpoklad, že Země je inerční referenční rámec, dostatečné k popisu sil, které jsou nezbytné pro praktické řešení problémů.

V přírodě existují také problémy, které takové předpoklady neumožňují. Jedná se zejména o kosmické projekty. Na začátku rakety, přísně vzhůru, díky rotaci Země je viditelný pohyb nejen proti vertikální, ale i horizontálně proti rotaci Země. V tomto pohybu se projevuje neinterce referenčního rámce spojeného s naší planety.

Fyzicky raketa nemá síly, které ji odchylují. Pro popis pohybu rakety je však vhodné použít setrvačné síly. Tyto síly fyzicky neexistují, ale předpoklad jejich existence umožňuje reprezentovat neinterciální inerciální systém. Jinými slovy, při výpočtu trajektorie rakety se má za to, že referenční systém "Země" je inerciální, ale určitá síla ve vodorovném směru působí na raketu. Tato síla se nazývá Coriolisova síla. V přírodě se jeho působení stává znatelné, pokud jde o těla pohybující se v určité nadmořské výšce vzhledem k naší planetě po poměrně dlouhou dobu nebo vysokou rychlostí. Takže je třeba vzít v úvahu nejen popis pohybu raket a satelitů, ale i výpočet pohybu dělostřeleckých nábojů, letadel atd.

Povaha interakcí

Všechny síly v přírodě podle svého původu patří do čtyř základních interakcí (elektromagnetické, gravitační, slabé a silné). V makrokosmu jsou viditelné pouze účinky gravitace a elektromagnetické síly. Slabé a silné interakce ovlivňují procesy vyskytující se uvnitř atomových jader a subatomických částic.

Nejběžnějším příkladem gravitační interakce je síla přitažlivosti. To je síla, se kterou Země působí na okolní těla.

Elektromagnetické síly, kromě zřejmých příkladů, zahrnují všechny elastické, tlakové související interakce, které těla působí na sebe. Proto je taková síla přírody jako hmotnost (síla, s níž tělo působí na zavěšení nebo oporu) má elektromagnetický charakter.