Sila

Сила

Сила је мера узајамног дејства између два тела или честице. Уобичајен је пример тела које почиње да се креће под дејством силе. Када је сила узрок промене кретања, тада се према другом Њутновом закону тело убрзава сразмерно сили. Сила не мора увек изазвати кретање већ, на пример, може изазвати деформацију тела. Тела могу да делују непосредно, путем контакта супстанције од којих су изграђена, а могу деловати и на даљину без непосредног додира, посредством физичког поља или поља сила (гравитационо, магнетно, електрично и сл.).

Подела силе

Све силе у природи се своде на једну од четири фундаменталне (основне ) силе, а то су:

1. Јака сила
2. Електромагнетна сила
3. Слаба сила
4. Гравитациона сила

У последње време улажу се велики напори са циљем да се дође до уједињеног описа ових фундаменталних сила природе, где би се показало да су оне само различити појавни облици исте силе. Међутим, до сада су само електромагнетна и слаба сила обједињене у такозвану електрослабу силу. Обједињавање са јаком силом представља значајан теоретски проблем и предмет је изучавања. Сматра се да је највећи проблем уклапање гравитационе силе у једну такву унификовану теорију Једне силе.

Гравитациона Сила

Гравитација односно сила теже је физичка интеракција која изазива привлачење између тела, а што је последица њихове масе. То је једна од четири основне силе које делују у природи, представља силу привлачења између материјалних тела свих величина - од атома до планета у галаксијама, звезда у универзуму, итд. Гравитација је сила којом планета Земља привлачи и држи све материјалне ствари (жива бића и предмете) на својој површини и још се назива и Земљина тежа. Сва материјална тела поседују силу гравитације, али су те силе далеко мање него сила Земљине теже која се осећа и на 80.000 километара удаљености од Земље. Гравитациона сила Сунца још је већа, јер Сунце помоћу ње држи на окупу све планете Сунчевог система које, услед ове силе, у свом кретању круже око Сунца. Генерално, цела структура универзума се базира на гравитацији.

• Сматрајући да је сила гравитације пропорционална коичини материје присутној у телу која делују овом силом (двоструко веће тело делује двоструко већом силом), пертпоставио је да је сила пропорционална величини  коју је назвао гравитациона маса, пропорционална количини материје у телу и његовој способности да врши привлачно деловање.

• По принципу акције и реакције, сила којом друго тело делује на прво је једнака (и усмерена у супротном смеру) сили којом прво тело делује на друго. Ова сила је пропорционална , гравитационој маси другог тела.

• Ако занемаримо остале утицаје, ова сила се може изразити једначином: , где је  константа под именом гравитациона константа.

Основни закон динамике се стога може записати као: . Ако је убрзање  (и брзина) тела које је у слободном паду независно од инерционе масе (као што је показао Галилејев експеримент), онда за тело важи , дакле гравитациона маса је једнака инерционој маси, што не зависи од врсте и састава тела. Њутн је тестирао ову теорију на много примера и није јој нашао изузетак.

Гравитациона сила на даљину делује тренутно, без кашњења, закључио је Њутн.

Данас се Њутнова једначина силе гравитације записује помоћу векторског рачуна, па је тако гравитациона сила:

•  означава гравитациону силу којом тело 1 привлачи тело 2 (у Њутнима или -{m·kg·s}^-2) ;
• , је гравитациона константа која износи 6,6742x10^-11 N·m²·kg^-2 (или m³·kg^-1·s^-2) ;
•  и , представљају масе двају тела (у килограмима) ;
• , је растојање између два тела (у метрима) ;
•  је јединични вектор усмерен од тела 1 према телу 2 ;
• знак – означава да тело 2 привлачи тело 1.

Њутнов закон гравитације може да искаже Галилејев закон у првој апроксимацији: ако се са  означи полупречник земље, а  је маса Земље, добија се да је  m·s^-2.

Њутнова теорија је експериментално потврђена. У пракси, овај закон показује да је могуће послати на небо предмете теже од ваздуха.

Електо магнетна сила

Електромагнетна сила је сила у физици којом електромагнетно поље делује на наелектрисану честицу која се у њему налази. То је сила која одржава електроне и протоне у атомима, а те у молекулима. Један је од четири основна вида интеракције, у које поред ње спадају и гравитациона, слаба и јака.

[уреди]Историја

Идеја о немогућности одвојеног постојања електричног без магнетног поља потиче од Џејмс Клерк Максвела, који је 1873. године предложио концепт по којем око сваког наелектрисања постоји и електрично и магнетно поље(осим за појединачне референтне системе) па се стога говори о електромагнетној сили.