Síla: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m pravopis |
m Robot: -prázdné parametry infoboxu |
||
Řádek 1:
{{Infobox - fyzikální veličina
| název = Síla
| značka = F
| jednotka = newton
| značka jednotky = N
| obrázek = Force_examples.svg
| velikost obrázku =
| popisek = Síla popisuje jak působení přímým dotykem (např. tahem, tlačením), tak i působení na dálku silovým polem (např. [[gravitace]], [[magnetismus]]).
| dělení dle složek = vektorová
| soustava SI = odvozená
{{Různé významy}}
'''Síla''' je [[vektor]]ová [[fyzikální veličina]], která vyjadřuje míru působení [[těleso|těles]] nebo [[Fyzikální pole|polí]].
Síla se projevuje statickými účinky – je příčinou deformace těles – a dynamickými účinky – je příčinou změny [[mechanický pohyb|pohybového]] stavu [[těleso|tělesa]] ([[hmotný bod|hmotného bodu]]), např. uvedení tělesa z [[Mechanický pohyb|klidu]] do pohybu nebo naopak, či změny velikosti nebo směru [[
Síla není příčinou pohybu (jako příčina pohybu byla síla chápána v [[Aristotelés|aristotelské]] filosofii přírody).
Řádek 39:
Méně obvyklou jednotkou je '''dekanewton (daN)'''; pro ni platí převodní vztah '''1 daN = 10 N''', což odpovídá '''1 kp'''. V praxi se lze s dekanewtonem setkat při stanovení přítlaku elektrod [[Svařování#Odporové svařování|odporového svařování]].
V dekanewtonech se uvádí [[rázová síla]], která vzniká v [[Lano|laně]] při [[Volný pád|pádu]] [[Těleso|tělesa]], a její nejvyšší hodnoty jsou dosaženy právě v okamžiku zastavení pádu. Schopnost pohlcovat [[Energie|energii]] pádu a snižovat tak velikost rázové síly v laně závisí na jeho vlastnostech, zejména [[
| titul = Rázová síla
| url = http://metodika.horoklub.cz/indexx.php?id=e_technika/e_03
Řádek 60:
Obě tyto vlastnosti však mají omezenou platnost. Zákon akce a reakce a centrálnost působení např. obecně neplatí u silového působení prostřednictvím proměnných silových polí, kdy část [[hybnost]]i nebo [[moment hybnosti|momentu hybnosti]] může být přenášena polem. Názorný je příklad vzájemného působení dvou nabitých částic pohybujících se v rovině ve vzájemně kolmých směrech, kdy v místě největšího přiblížení jedna částice působí na druhou pouze elektrostatickou silou, zatímco druhá na první působí vedle stejně velké elektrostatické reakce také silou magnetickou<ref>Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M.: 'Feynmanovy přednášky z fyziky - díl 2/3 (oddíl 26.2), 1. české vydání, nakladatelství Fragment, 2006, ISBN 80-7200-420-4.</ref>. Silové působení také nemůže být okamžité, neboť [[rychlost]] šíření interakce je podle [[speciální teorie relativity]] omezena [[rychlost světla|rychlostí světla]] ve [[vakuum|vakuu]]. Podobně [[obecná teorie relativity]] ukazuje, že rozložení [[energie]] a [[hybnost]]i vzájemné interakce nelineárně mění [[metrický prostor|metrické]] vlastnosti („zakřivení“) [[časoprostor]]u a ovlivňuje tak jiná působení.
Klasická mechanika nestanoví žádné obecné zásady pro nezávislé zákony silového působení (tedy na čem interakce závisí a jak). Jediným omezením je platnost [[Galileiho princip relativity|Galileiova principu relativity]], která vylučuje některé závislosti silového působení na [[
[[Henry Cavendish|Cavendish]] a [[Charles-Augustin de Coulomb|Coulomb]] nezávisle na sobě objevili podobu silového zákona – [[Coulombův zákon]] – pro elektrostatické působení nábojů (i pro magnetostatické působení tzv. magnetických množství; teprve později bylo magnetické působení identifikováno jako relativistický efekt, bez vlastních nosičů, s vírovým silovým polem).
Všechny výše uvedené pravé síly se vyznačují centrálním působením, tedy při vzájemném silovém působení dvou [[hmotný bod|hmotných bodů]] je vektorová přímka akce i reakce totožná se spojnicí těchto bodů.
Řádek 101:
:<math>m \frac {\mathrm{d}\mathbf{v}}{\mathrm{d}t} = \mathbf{F} - \frac {\mathbf{F} \cdot \mathbf{v}}{c^2} \mathbf{v}</math>,
kde <math>\mathbf{v} \!</math> je rychlost tělesa a <math>c \!</math> je rychlost světla ve vakuu. Změna [[
Ve [[čtyřvektor]]ovém formalismu typu <math> (\mathbf{x}; \mathrm{i}\, ct) \!</math> odpovídá síle '''[[čtyřvektor]] síly''' (čtyřvektorové indexy značeny řeckými písmeny)<ref>Votruba, Václav: Základy speciální teorie relativity, oddíl 6.1. 2. vydání, Academia, Praha 1977.</ref>:
Řádek 213:
== Síly působící na dokonale tuhé těleso ==
=== Skládání sil ===
[[Soubor:skladani-sil.png|
Skládání sil je postup, kterým se z jednotlivých sil působících na [[těleso]] určí výsledná síla (tzv. výslednice sil). Účinek všech sil je pak stejný jako účinek výslednice. Síly jsou vektorové veličiny, a tedy záleží na jejich velikostech a směrech. Při skládání sil působících na [[těleso]] může záležet i na místech, kde síly na těleso působí (na působištích sil), protože z různých působišť mohou vznikat různé otáčivé účinky sil na těleso (viz [[dvojice sil]]).
Řádek 330:
=== Reaktivní síly ===
Při pohybu [[těleso|tělesa]], u kterého dochází k postupnému oddělování nebo připojování částic zanedbatelné [[hmotnost]]i vzhledem k hmotnosti tělesa, lze pohybová rovnice takové soustavy přepsat do tvaru pohybové rovnice tělesa s proměnnou (klidovou) hmotností. Změna jeho hybnosti bude rovna součtu vnější síly a '''síly reaktivní''', rovné součinu vektoru relativní [[
=== Odporové síly, dynamický vztlak ===
'''Odporové síly''' jsou typickým příkladem disipativních sil. Patří mezi ně síla [[tření|smykového tření]] (mezi pevnými tělesy), síla [[viskozita|vnitřního tření]] [[tekutina|tekutin]] a [[odpor prostředí|odporové síly]] při pohybu těles v [[tekutina|tekutinách]]. Všechny působí proti směru relativního pohybu.
* '''Síla [[tření|smykového tření]]''' je přímo úměrná kolmé složce síly (koeficient úměrnosti se nazývá činitel smykového tření a je větší pro klidové tření než pro tření při pohybu). Není závislá na třecí ploše a při pohybu ani na [[
* '''Viskózní síla (síla [[viskozita|vnitřního tření]])''' působí při [[laminární proudění|laminárním proudění]] mezi sousedními elementárními vrstvami tekutiny vzájemně se vůči sobě pohybujícími. Je přímo úměrná velikosti (myšlené) styčné plochy a [[Gradient (matematika)|gradientu]] [[
* [[Odpor prostředí|Odporová síla]] při [[laminární proudění|laminárním]] obtékání je přímo úměrná [[viskozita|viskozitě]] tekutiny a první mocnině [[
* [[Odpor prostředí|Odporová síla]] při [[turbulentní proudění|turbulentním]] obtékání je přímo úměrná [[viskozita|viskozitě]] tekutiny, ploše příčného průřezu a přibližně kvadraticky závislá na [[
* [[Odpor prostředí|Odporová síla]] při obtékání rychlostí blízkou rychlostí zvuku má závislost na [[
Při [[laminární proudění|laminárním]] obtékání [[těleso|tělesa]] [[tekutina|tekutinou]] vznikají ještě (nedisipativní) '''dynamické vztlakové síly''' (hydrodynamické, aerodynamické), které souvisejí s rozdíly [[tlak]]u v tekutině na různých stranách tělesa způsobenými rozdílnou [[
=== Povrchové síly ===
Řádek 351:
=== Setrvačné síly ===
Mezi [[setrvačné síly]] patří zdánlivé síly, které nemají původ ve vzájemném působení materiálních objektů. Patří mezi ně unášivá síla a [[Coriolisova síla]].
* '''Unášivá síla''' uděluje tělesům zrychlení nezávislé na jejich [[
* '''[[Coriolisova síla]]''' je přímo úměrná [[
=== Tíhová síla a tíha, statický vztlak ===
Řádek 363:
=== Síly v elektromagnetickém poli ===
* Na bodové náboje působí vedle základní elektrostatické síly také magnetické stacionární pole tzv. [[Lorentzova síla|'''Lorentzovou silou''']]. Ta je přímo úměrná [[magnetická indukce|magnetické indukci]] a [[elektrický náboj|náboji]]. Je též přímo úměrná [[
* '''Elektrické síly''' působící na různé soustavy [[elektrický náboj|nábojů]] a nabitých [[elektrický vodič|vodičů]] jsou dané superpozicí elektrostatických sil. U dynamických systémů působí navíc elektrické síly vznikající [[zákon elektromagnetické indukce|elektromagnetickou indukcí]].
* '''Magnetické síly''' působí též mezi [[elektrický vodič|vodiči]] protékanými [[elektrický proud|elektrickým proudem]] a mezi [[magnetický dipól|magnetickými dipóly]] (které mohou být elementární). U dynamických systémů magnetické síly vznikají v proměnném elektrickém poli, aniž by v něm docházelo k pohybu nábojů (podle [[Maxwellovy rovnice|první Maxwellovy rovnice]]).
| |||