Сила и измерение силы
Сила — это векторная физическая величина, характеризующая взаимодействие тел. Сила может изменить скорость тела или вызвать его деформацию.
Сила имеет направление, поэтому её изображают стрелкой. Длина стрелки обычно соответствует модулю силы, а наконечник показывает направление действия. Точка, из которой начинается стрелка, называется точкой приложения силы. Действие силы зависит также от линии, вдоль которой она направлена.
Второй закон Ньютона связывает модуль равнодействующей силы с массой тела и его ускорением: \(F=ma\). Один ньютон — это сила, которая сообщает телу массой \(1\,\text{кг}\) ускорение \(1\,\text{м/с}^2\): \(1\,\text{Н}=1\,\text{кг}\cdot\text{м/с}^2\).
На тело массой \(2\,\text{кг}\) действует сила \(6\,\text{Н}\). Если это единственная действующая сила, ускорение тела равно \(a=F/m=6/2=3\,\text{м/с}^2\).
Сила и масса — разные величины. Масса характеризует инертность тела и измеряется в килограммах, а сила характеризует взаимодействие и измеряется в ньютонах. Силу тяжести также не следует путать с массой: около поверхности Земли её модуль равен \(F_\text{тяж}=mg\).
Как изменится ускорение тела, если при неизменной массе действующую на него силу увеличить в 2 раза?
Если на тело действует несколько сил, их совместное действие описывает равнодействующая — векторная сумма сил. Правила такого векторного сложения сил особенно важны при решении задач.
Главное
- Сила — векторная мера взаимодействия тел; у неё есть модуль, направление и точка приложения.
- Единица силы в СИ — ньютон: \(1\,\text{Н}=1\,\text{кг}\cdot\text{м/с}^2\).
- Для тела массой \(m\) равнодействующая сила связана с ускорением формулой \(\vec{F}=m\vec{a}\); несколько сил складываются как векторы.