Obsah
Prvý z troch zákonov o pohybe Sira Isaaca Newtona, ktoré tvoria základ klasickej mechaniky, uvádza, že objekt v pokoji alebo v stave rovnomerného pohybu zostane týmto spôsobom neurčito pri absencii vonkajšej sily. Inými slovami, sila je sila, ktorá spôsobuje zmenu rýchlosti alebo zrýchlenie. Množstvo zrýchlenia vyvolané danou silou na objekte je určené hmotnosťou predmetov.
Sila a rýchlosť sú smerové
Keď fyzici hovoria o rýchlosti objektov, hovoria nielen o rýchlosti objektov, ale aj o smere, ktorým sa pohybujú. Sila má rovnako smerovú, ako aj kvantitatívnu zložku - sila priamo pôsobiaca proti rýchlosti objektov má na predmet iný vplyv ako sila pôsobiaca v pravom uhle k jeho pohybu. Z matematického hľadiska sila, rýchlosť a zrýchlenie - čo je rýchlosť zmeny rýchlosti vyvolanej silou - sú „vektorové“ veličiny, čo je termín, ktorý naznačuje ich smerovú zložku.
Sily pôsobiace v lietadle
Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť, ako sila mení rýchlosť objektov, je predstaviť si, že sila pôsobí v rovnakom smere ako rýchlosť. Napríklad prúdové motory v letúne poskytujú silu, ktorá pôsobí v smere pohybu letúna, čo mu dáva kladné zrýchlenie a zrýchli ho. Na druhej strane vzduchové trenie je priamo proti pohybu lietadiel a spomaľuje ho; ak motory prestanú pracovať, letún vypadne z neba. Keď však sila motora a tlak vzduchu smerom nahor na aerodynamicky navrhnutých krídlach vyvažujú silu trenia a ďalších spomalujúcich síl vrátane gravitácie, letún letí konštantnou rýchlosťou smerom k svojmu cieľu.
Sila gravitácie
Gravitačné príťažlivosť, ktorú Slnko pôsobí na Zemi, je príkladom sily s dôležitou smerovou zložkou. Pretože gravitačná sila pôsobí kolmo na zemský pohyb, nemení rýchlosť, ktorou planéta prechádza, ale neustále mení smer. V dôsledku toho sa Zem pohybuje takmer na kruhovej obežnej dráhe. Rýchlosť Zeme môže byť relatívne konštantná, ale jej rýchlosť sa vždy mení v dôsledku gravitačnej sily, ktorá ju vždy ťahá smerom k slnku. Rovnaká gravitačná sila udržuje satelity na obežnej dráhe okolo Zeme.
Schémy voľného tela
Matematický vzťah medzi silou (F) vyvíjanou na objekt a jeho zrýchlením (a) je F = m • a, kde „m“ je hmotnosť objektu. Jednotkou sily v metrickom systéme je newton, ktorý je pomenovaný po anglickom fyzovi Isaacovi Newtonovi, ktorý vytvoril vzťah. V skutočnom svete zvyčajne pôsobí na telo niekoľko síl, z ktorých každá má smerovú zložku. Tieto sily môžu mať mechanickú, gravitačnú, elektrickú alebo magnetickú povahu. Na predpovedanie pohybu objektu je často užitočné nakresliť schému voľného tela, čo je grafické znázornenie týchto síl, ktoré zobrazuje veľkosť a smer každého z nich.