31 TYPŮ SÍLY VE FYZICE A JEJICH VLASTNOSTI - FYZICKÝ - 2025

Existují různé typy síly v závislosti na jejich smyslu, velikosti nebo intenzitě, aplikaci a směru. Síla je jakýkoli agent, který má schopnost modifikovat stav, ve kterém je tělo, bez ohledu na to, zda je v pohybu nebo v klidu.

Síla může být také prvkem, který způsobuje deformaci těla. V oblasti fyziky může být definována jako vektorová veličina, která je zodpovědná za měření intenzity lineární výměny hybnosti mezi elementy. K měření síly je nutné znát její jednotky a hodnoty, ale také kde je aplikována a jakým směrem.

Chcete-li graficky znázornit sílu, můžete vybrat vektor. Musí to však být čtyři základní prvky: smysl, místo aplikace, velikost nebo intenzita a linie působení nebo směru.

Druhy sil ve fyzice

Existuje několik typů sil, některé nazývané základní síly přírody a mnoho dalších, které jsou projevy těchto základních interakcí.

- Základní síly

Gravitační síla

Newtonovo kyvadlo pomáhá pochopit pojem gravitační síly.

Toto je jedna z nejznámějších sil, zejména proto, že to byla jedna z prvních, která byla studována. Je to atraktivní síla, která se vytváří mezi dvěma těly.

Hmotnost těla je ve skutečnosti způsobena působením gravitační přitažlivosti Země. Gravitační síla je podmíněna jak vzdáleností, tak hmotou obou těl.

Univerzální gravitační zákon objevil Isaac Newton a byl publikován v roce 1686. Gravitace je to, co umožňuje tělesům padat na Zemi. A je také zodpovědný za pohyby, které jsou pozorovány ve vesmíru.

Jinými slovy, skutečnost, že Měsíc obíhá kolem Země nebo že planety obíhají kolem Slunce, je produktem gravitační síly.

Elektromagnetická síla

Druhou každodenní silou jsou elektromagnetické interakce, které zahrnují elektrické a magnetické síly. Je to síla, která ovlivňuje dvě elektricky nabitá tělesa.

Vyrábí se s větší intenzitou než gravitační síla a také je to síla, která umožňuje chemické a fyzikální modifikace molekul a atomů.

Elektromagnetická síla může být rozdělena do dvou typů. Síla mezi dvěma nabitými částicemi v klidu se nazývá elektrostatická síla. Na rozdíl od gravitace, která je vždy přitažlivou silou, může být síla odpudivá i přitažlivá. Když ale vznikne síla mezi dvěma částicemi, které jsou v pohybu, další síla se nazývá magnetické překrývání.

Silná jaderná interakce

Je to nejsilnější typ interakce, který existuje a je zodpovědný za udržování složek atomových jader pohromadě. Působí stejným způsobem mezi dvěma nukleony, neutrony nebo protony a je intenzivnější než elektromagnetická síla, i když má menší rozsah.

Elektrická síla přítomná mezi protony způsobuje, že se navzájem odpuzují, ale velká gravitační síla, která existuje mezi jadernými částicemi, umožňuje působit proti tomuto odporu, aby se udržela stabilita jádra.

Slabá jaderná interakce

Známá jako slabá síla, jedná se o typ interakce, který umožňuje beta rozpad neutronů. Jeho oblast působnosti je tak krátká, že je relevantní pouze v základní stupnici. Je to méně intenzivní síla než silná síla, ale intenzivnější než gravitační síla. Tento typ síly může vyvolat atraktivní a odpuzující účinky a také vyvolat modifikace částic zapojených do procesu.

- Odvozené síly

Kromě klasifikace hlavních sil může být síla také rozdělena do dvou důležitých kategorií: distanční síly a kontaktní síly. První je, když se povrch příslušných těl neotře.

To je případ gravitační síly a elektromagnetické síly. Druhým je přímý kontakt mezi těly, která fyzicky interagují, jako když se tlačí na židli.

Kontaktní síly jsou tímto typem síly.

normální síla

Normální síla je ta, kterou vyvíjí stůl na přesýpací hodiny na ní.

Toto je síla, kterou povrch vyvíjí na objekt, který je podporován. V tomto případě se velikost a směr těla vyvíjí v opačném směru než tělo, na kterém spočívá. A síla působí kolmo a mimo uvedený povrch.

Toto je druh síly, kterou vidíme, když například opíráme knihu o stůl. Tam je objekt v klidu na povrchu a při této interakci působí pouze hmotnost a kontaktní síla.

Použitá síla

Když je kope penalta, je na míč aplikována síla

V tomto případě je to síla, kterou se předmět nebo člověk přenáší na jiné tělo, ať už je to jiný předmět nebo jiný člověk. Síla působí vždy přímo na tělo, což znamená, že k přímému kontaktu dochází vždy. Toto je druh síly použité při kopání míče nebo tlačení krabice.

Pružná síla

Pružina je objekt s elastickou potenciální energií.

Toto je druh síly, která nastává, když se pružina, stlačená nebo napnutá, snaží vrátit do svého stavu setrvačnosti. Tyto druhy předmětů jsou určeny k návratu do stavu rovnováhy a jediným způsobem, jak toho dosáhnout, je síla.

K pohybu dochází, protože tento typ objektu ukládá energii nazývanou potenciál. A to je to, co vyvíjí sílu, která ji vrací do původního stavu.

Magnetická síla

Magnety uvolňují magnetickou sílu, která jim umožňuje přitahovat určité kovy, aniž by se jich musely dotknout.

Toto je druh síly, která vychází přímo z elektromagnetické síly. Tato síla vzniká, když jsou v pohybu elektrické náboje. Magnetické síly závisí na rychlostech částic a mají normální směr vzhledem k rychlosti nabité částice, na kterou působí.

Je to druh síly, která je spojena s magnety, ale také s elektrickými proudy. Vyznačuje se přitažlivostí mezi dvěma nebo více těly.

V případě magnetů mají jižní konec a severní konec a každý z nich přitahuje opačné konce k sobě v jiném magnetu. Což znamená, že zatímco se póly navzájem odpuzují, přitahují protiklady. K tomuto druhu přitažlivosti dochází také u některých kovů.

Elektrická síla

Pokud si vlasy přejete balónem, získá vlastnost přitahování těl. To je důvod, proč se toto kotě nemůže zbavit.

Toto je druh síly, která je vytvářena mezi dvěma nebo více náboji a jejich intenzita bude záviset přímo na vzdálenosti mezi uvedenými náboji, jakož i na jejich hodnotách.

Stejně jako v magnetické síle se stejnými póly se náboje se stejným znamením odrazí. Ale ti s různými znameními se navzájem přitahují. V tomto případě budou síly intenzivnější v závislosti na tom, jak blízko jsou těla k sobě.

Třecí nebo třecí síla

Toto je typ síly, která nastává, když je tělo sklouznuto po povrchu nebo se o to pokouší. Třecí síly nikdy nepomohou hnutí, což znamená, že proti němu stojí.

Je to v podstatě pasivní síla, která se snaží zpomalit nebo dokonce zabránit pohybu těla, bez ohledu na směr.

Existují dva typy třecí síly: dynamická a statická.

Dynamické třecí síly

Brusle vytvářejí dynamické tření

První z nich je síla potřebná k rovnoměrnému pohybu dvou vzájemně se ovlivňujících těles. To je síla, která působí proti pohybu těla.

Statické třecí síly

Druhá, statická síla, je ta, která stanoví minimální sílu potřebnou k pohybu těla. Tato síla by se měla rovnat povrchu, se kterým se obě těla podílející se na pohybu dotýkají.

Třecí síla hraje zásadní roli v každodenním životě. Pokud jde o statické tření, jedná se o velmi užitečnou sílu, protože to je to, co umožňuje lidem chodit tak, jak to dělá, a také to, co umožňuje akci držení tužky.

Bez této síly by kolová doprava, jak je dnes známo, neexistovala. Stejně důležité je dynamické tření, protože je to síla, která umožňuje zastavení jakéhokoli pohybujícího se těla.

Napínací síla

Jedná se o typ síly, která nastává, když je lano, drát, pružina nebo kabel svázáno s tělem a poté pevně taženo nebo taženo. K této interakci dochází paralelně s vázaným předmětem a od něj v opačném směru.

V tomto případě je hodnota napínací síly ekvivalentní s napětím, které má lanko, pružina, kabel atd. V okamžiku, kdy je síla aplikována.

Aerodynamická tažná síla

Tento typ síly je také známý jako odpor vzduchu, protože je to síla, která působí na tělo, zatímco se pohybuje vzduchem. Aerodynamická tažná síla vytváří opozici, takže tělu je bráněno v pohybu vpřed ve vzduchu.

To znamená, že odpor, který předmět staví, je vždy v opačném směru než rychlost těla. V každém případě může být tento typ síly vnímán - nebo je vnímán jasněji - pokud jde o velká těla nebo když se pohybuje vysokou rychlostí. To znamená, že čím nižší je rychlost a velikost objektu, tím nižší je jeho odpor vůči vzduchu.

Zatlačte

Toto je druh síly, která nastává, když je tělo ponořeno do vody nebo jiné kapaliny. V tomto případě se tělo jeví mnohem lehčí.

Je to proto, že při ponořování objektu působí dvě síly současně. Váha vlastního těla, které vás tlačí dolů, a další síla, která vás tlačí zdola nahoru.

Když tato síla nastane, zadržená tekutina stoupne na hladinu, protože plovoucí těleso vytlačuje část vody. Na druhé straně, abychom věděli, zda je tělo schopné vznášet se, je třeba vědět, jaká je jeho specifická hmotnost.

Chcete-li to zjistit, musíte vydělit hmotnost objemem. Pokud je hmotnost větší než tah, tělo se potápí, ale pokud je menší, vznáší se.

Vázací síla

Pokud chcete určit výslednou sílu, která působí na částici, je nutné analyzovat jiný typ síly, sílu vazby. O hmotném bodu se říká, že je spojen, když existují fyzické problémy, které omezují jeho pohyb.

Právě tato fyzická omezení se nazývají ligatury. Tento typ síly nevyvolává pohyb. Jeho funkcí je spíše zabránit pohybům vytvářeným aktivními silami, které nejsou kompatibilní s ligaturami.

Molekulární síla

Tento typ síly nemá základní charakter jako první čtyři základní síly, ani z nich není odvozen. Ale pro kvantovou mechaniku je to stále důležité.

Jak jeho název napovídá, molekulární síla je ta, která působí mezi molekulami. Toto jsou projevy elektromagnetické interakce mezi jádry a elektrony jedné molekuly s molekulami jiné.

Setrvačná síla

Síly, ke kterým lze identifikovat tělo odpovědné za působení na částici, jsou skutečné síly. K výpočtu zrychlení těchto sil je však zapotřebí referenční prvek, který musí být inertní.

Setrvačná síla je pak ta, která působí na hmotu, když je určité tělo vystaveno zrychlení. Tento typ síly lze pozorovat pouze ve zrychlených referenčních rámcích.

Tento typ síly je to, co udržuje astronauty přilepené k jejich sedadlům, když raketa vzlétne. Tato síla je také zodpovědná za házení osoby proti čelnímu sklu automobilu během nárazu. Setrvačné síly mají stejný směr, ale směr opačný ke směru zrychlení, kterému je hmota vystavena.

- Druhy sil podle specifických parametrů

Objem

Síla, která působí na všechny částice daného těla, jako jsou magnetické nebo gravitační síly.

Povrchu

Působí pouze na povrchu těla. Jsou rozděleny na distribuované (hmotnost paprsku) a přesné (při zavěšení kladky).

Kontakt

Tělo, které vyvíjí sílu, přichází do přímého kontaktu. Například stroj, který tlačí kus nábytku.

Z dálky

Tělo, které vyvíjí sílu, nepřichází do styku. Jsou to gravitační, jaderné, magnetické a elektrické síly.

Statický

Směr a intenzita síly se málo mění, jako je hmotnost sněhu nebo domu.

Dynamika

Síla působící na objekt se rychle mění, jako při nárazech nebo zemětřesení.

Vyrovnaný

Síly, jejichž směr je opačný. Například, když se srazí dvě auta stejné hmotnosti a jedoucí stejnou rychlostí.

Nevyvážený

Například, když se kamion srazí s malým autem. Síla vozíku je větší, a proto jsou nevyvážené.

Pevný

Jsou to síly, které jsou vždy přítomny. Například hmotnost budovy nebo těla.

Proměnné

Síly, které se mohou objevit a zmizet, jako vítr.

Akce

Síla vyvozená objektem, který přesouvá nebo upravuje jiný. Například osoba, která zasáhne zeď.

Reakce

Tělo, na které působí síla, vyvíjí reakční sílu. Například zeď, když zasáhne, vyvíjí reakční sílu.

Reference

1. Zemansky, S. (2009). «Univerzitní fyzika. Svazek 1. Dvanácté vydání. Mexiko". Obnoveno z fisicanet.com.ar.
2. Medina, A; Ovejero, J. (2010). «Newtonovy zákony a jejich aplikace. Katedra aplikované fyziky. University of Salamanca. Madrid". Obnoveno z ocw.usal.es.
3. Medina, C. (2015). "Zatlačovací síla nahoru". Obnoveno z prezi.com.