Fyzika na Vltavě

vybrané kapitoly z fyziky nejen pro ZŠ

Druhy sil

1. Gravitační síla

Síla, kterou se vzájemně přitahují dvě hmotná tělesa.

F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}

G – gravitační konstanta,
m_1 a m_2 – hmotnosti těles
r – vzdálenost mezi tělesy

Tato síla působí na velké vzdálenosti a je odpovědná za jevy, jako je pohyb planet kolem Slunce.

2. Elektromagnetická síla

Síla mezi elektricky nabitými částicemi, která je také základem pro magnetismus.

Coulombův zákon

F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2},

k – Coulombova konstanta
q_1 a q_2 – elektrické náboje
r – vzdálenost mezi elektrickými náboji

Elektromagnetické síly jsou základními silami v chemii a biologii, protože udržují atomy a molekuly pohromadě.

3. Jaderné síly

Silná jaderná síla:

Působí mezi kvarky uvnitř protonu a neutronu a mezi protony a neutrony v jádře. Zprostředkovateli této síly jsou Gluony.

Drží pohromadě jádra atomů. Působí na velmi krátkou vzdálenost (řádově 10⁻¹⁵ metrů).

Slabá jaderná síla:

Je odpovědná za jaderný rozpad (například beta rozpad) a za některé typy přeměn částic. Zprostředkovateli této síly jsou W a Z bosony.

4. Třecí síla

Síla, která se projevuje při vzájemném pohybu dvou povrchů.

F = \mu \cdot F_N,

\mu – součinitel tření
F_N – normálová síla (síla kolmá na povrch)

Tření může být statické nebo kinetické. Je důležité v každodenním životě, např. při chůzi nebo brzdění.

5. Normálová síla

Reakční síla působící kolmo na povrch, kterým je těleso podepřeno.

Normálová síla vyrovnává gravitační sílu na těleso, které leží na povrchu.

6. Odporová síla (aerodynamický odpor)

Síla, která působí proti pohybu tělesa v plynu nebo kapalině.
Závisí na rychlosti a tvaru tělesa a vlastnostech prostředí.

7. Centripetální a odstředivá síla

Centripetální síla:

Síla směřující do středu kruhového pohybu, která udržuje těleso na kruhové dráze.

F = \frac{mv^2}{r}

m – hmotnost tělesa
v – rychlost
r – poloměr dráhy

Odstředivá síla (zdánlivá síla)

Zdánlivá síla působící ven z kruhového pohybu v neinerciální soustavě.

8. Pružná (elastická) síla

Síla, která vzniká při deformaci pružných těles, jako jsou pružiny nebo elastické materiály.

Hookův zákon

F = -k \cdot x,

k – tuhost pružiny
x – výchylka od rovnovážné polohy.

Používá se v mnoha technických aplikacích, například v pružinách a tlumičích.

Napsat komentář