Wszystko - Siła

Siła – wektorowa wielkość fizyczna będąca miarą oddziaływań fizycznych między ciałami.

Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N]. Nazwa tej jednostki pochodzi od nazwiska wybitnego fizyka Isaaca Newtona. W układzie CGS jednostką siły jest dyna. W układzie ciężarowym jednostką siły jest kilogram-siła [kgf] (lub [kG], inaczej kilopond [kp]).

Siła ma wartość 1 N, jeżeli nadaje ciału o masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s².

Definicja

Siłę przedstawia szybkość zmiany pędu p w czasie t:

$overrightarrow F = {doverrightarrow p over dt}$

gdzie

${d over dt}$ jest operatorem pochodnej po czasie.

Przy stałej masie $m$ , korzystając z definicji pędu, można ją wyłączyć przed różniczkę:

$overrightarrow F = {d(moverrightarrow v) over dt} = m{doverrightarrow v over dt}$

co daje wzór z wykorzystaniem przyspieszenia a:

$overrightarrow F = moverrightarrow a$

Gdy siła ma stałą wartość, wzory mogą być zapisane przy użyciu przyrostów zamiast pochodnych

$overrightarrow F = frac {Delta overrightarrow p}{Delta t}quad quad overrightarrow F = m{Delta overrightarrow v over Delta t}$

Siła zachowawcza

Jest to siła, dla której można określić potencjał $U$ :

Do takich sił stosuje się zasada zachowania energii.

Siła centralna

Jest to siła skierowana wzdłuż promienia wodzącego Jeżeli przyjmiemy, że centrum siły znajduje się w początku układu, to siłę centralną możemy zapisać w postaci

$overrightarrow F = f(overrightarrow r) hat r$

gdzie $f(overrightarrow r)$ określa wartość bezwzględną i zwrot siły: tam gdzie ta funkcja jest dodatnia, tam siła jest skierowana "od środka" (siła elektrostatyczna dla ładunków tego samego znaku), a tam gdzie ujemna jest skierowana "do środka" (siła grawitacji) centrum.

Siły centralne zawsze są zachowawcze, mają potencjał zależny tylko od $r$ , $U (r)$ , i spełniają zasadę zachowania momentu pędu.

Siłami centralnymi są siła grawitacji i siła elektrostatyczna.