Apa yang dimaksud dengan gaya horizontal dalam fisika. Fisika - ingat semuanya. Konsep dan definisi. Hukum gesekan

>Kekuatan

Keterangan gaya dalam fisika: istilah dan definisi, hukum gaya, satuan pengukuran dalam Newton, hukum dan rumus kedua Newton, diagram pengaruh gaya pada suatu benda.

Memaksa– dampak apa pun yang menyebabkan perubahan pergerakan, arah, atau struktur geometris suatu benda.

Tujuan Pembelajaran

• Buatlah hubungan antara massa dan percepatan.

Poin utama

• Gaya bertindak sebagai konsep vektor dengan besaran dan arah. Hal ini juga berlaku untuk massa dan percepatan.
• Sederhananya, gaya adalah dorongan atau tarikan, yang dapat didefinisikan dengan berbagai standar.
• Dinamika adalah studi tentang gaya yang menyebabkan benda atau sistem bergerak dan berubah bentuk.
• Kekuatan eksternal adalah segala pengaruh eksternal yang mempengaruhi tubuh, dan kekuatan internal bertindak dari dalam.

Ketentuan

• Kecepatan vektor adalah laju perubahan posisi terhadap waktu dan arah.
• Gaya adalah segala pengaruh yang menyebabkan suatu benda berubah gerak, arah, atau struktur geometrinya.
• Vektor adalah besaran berarah yang dicirikan oleh besar dan arah (antara dua titik).

Contoh

Untuk mempelajari standar kekuatan fisika, sebab dan akibat, gunakan dua buah karet gelang. Gantung satu pada pengait dalam posisi vertikal. Temukan benda kecil dan tempelkan pada ujung yang menjuntai. Ukur regangan yang dihasilkan dengan berbagai benda. Apa hubungan jumlah benda yang digantung dengan panjang regangan? Apa yang terjadi pada beban yang direkatkan jika selotip digerakkan dengan pensil?

Ikhtisar kekuatan

Dalam fisika, gaya adalah fenomena apa pun yang menyebabkan suatu benda mengalami perubahan gerak, arah, atau desain geometris. Diukur dalam Newton. Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan suatu benda bermassa berubah kecepatan atau berubah bentuk. Kekuatan juga dijelaskan dalam istilah intuitif seperti “dorongan” atau “dorongan.” Memiliki besaran dan arah (vektor).

Karakteristik

Hukum kedua Newton menyatakan bahwa gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentumnya. Selain itu, percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja padanya dan searah dengan gaya total serta berbanding terbalik dengan massanya.

Jangan lupa bahwa gaya merupakan besaran vektor. Vektor adalah larik satu dimensi yang mempunyai besar dan arah. Ini berisi massa dan percepatan:

Yang juga berhubungan dengan gaya adalah gaya dorong (menambah kecepatan suatu benda), pengereman (menurunkan kecepatan), dan torsi (mengubah kecepatan). Gaya-gaya yang tidak diterapkan secara merata pada seluruh bagian suatu benda juga menyebabkan terjadinya tekanan mekanis (deformasi materi). Jika pada benda padat lambat laun berubah bentuk, maka pada benda cair terjadi perubahan tekanan dan volume.

Dinamika

Ini adalah studi tentang kekuatan yang menggerakkan objek dan sistem. Kami memahami gaya sebagai dorongan atau tarikan tertentu. Mereka mempunyai besaran dan arah. Pada gambar Anda dapat melihat beberapa contoh penggunaan kekerasan. Kiri atas – sistem roller. Gaya yang diterapkan pada kabel harus sama dan melebihi gaya yang dihasilkan oleh massa, benda, atau efek gravitasi. Kanan atas menunjukkan bahwa benda apa pun yang diletakkan di permukaan akan mempengaruhinya. Di bawah ini adalah daya tarik magnet.

Penting untuk mengetahui titik penerapan dan arah masing-masing gaya. Penting untuk dapat menentukan gaya mana yang bekerja pada benda dan ke arah mana. Gaya dilambangkan sebagai , diukur dalam Newton. Untuk membedakan gaya-gaya, gaya-gaya tersebut ditetapkan sebagai berikut

Di bawah ini adalah kekuatan-kekuatan utama yang bekerja di alam. Tidak mungkin menciptakan kekuatan yang tidak ada saat memecahkan masalah!

Ada banyak kekuatan di alam. Di sini kita mempertimbangkan gaya-gaya yang dipertimbangkan dalam mata pelajaran fisika sekolah ketika mempelajari dinamika. Kekuatan-kekuatan lain juga disebutkan, yang akan dibahas di bagian lain.

Gravitasi

Setiap benda di planet ini dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Kekuatan bumi menarik setiap benda ditentukan oleh rumus

Titik penerapannya adalah pada pusat gravitasi tubuh. Gravitasi selalu diarahkan secara vertikal ke bawah.

Gaya gesek

Mari berkenalan dengan gaya gesekan. Gaya ini terjadi ketika benda bergerak dan dua permukaan bersentuhan. Gaya tersebut terjadi karena permukaan jika dilihat di bawah mikroskop tidak semulus yang terlihat. Gaya gesekan ditentukan dengan rumus:

Gaya diterapkan pada titik kontak dua permukaan. Diarahkan ke arah yang berlawanan dengan gerakan.

Gaya reaksi tanah

Bayangkan sebuah benda yang sangat berat tergeletak di atas meja. Meja tertekuk karena beban benda. Namun menurut hukum ketiga Newton, meja bekerja pada benda dengan gaya yang sama persis dengan gaya yang bekerja pada benda di atas meja. Gaya tersebut arahnya berlawanan dengan gaya yang digunakan benda untuk menekan meja. Artinya, naik. Gaya ini disebut reaksi dasar. Nama kekuatan "berbicara" dukungan bereaksi. Gaya ini terjadi setiap kali ada dampak pada support. Sifat kejadiannya pada tingkat molekuler. Objek tersebut tampaknya merusak posisi dan hubungan molekul-molekul yang biasa (di dalam tabel), mereka, pada gilirannya, berusaha untuk kembali ke keadaan semula, “melawan.”

Benar-benar benda apa pun, bahkan benda yang sangat ringan (misalnya, pensil yang tergeletak di atas meja), merusak bentuk penyangga pada tingkat mikro. Oleh karena itu, terjadi reaksi dasar.

Tidak ada rumus khusus untuk mencari gaya ini. Dilambangkan dengan huruf , tetapi gaya ini hanyalah salah satu jenis gaya elastisitas tersendiri, sehingga dapat juga dilambangkan sebagai

Gaya diterapkan pada titik kontak benda dengan tumpuan. Diarahkan tegak lurus terhadap penyangga.

Karena kita merepresentasikan benda sebagai titik material, gaya dapat direpresentasikan dari pusat

Kekuatan elastis

Gaya ini timbul akibat deformasi (perubahan keadaan awal suatu zat). Misalnya, saat kita meregangkan pegas, kita menambah jarak antar molekul bahan pegas. Saat kita menekan pegas, kita mengecilkannya. Saat kita memutar atau menggeser. Dalam semua contoh ini, timbul gaya yang mencegah deformasi - gaya elastis.

hukum Hooke

Gaya elastis berlawanan arah dengan deformasi.

Karena kita merepresentasikan benda sebagai titik material, gaya dapat direpresentasikan dari pusat

Saat menyambung pegas secara seri, misalnya, kekakuan dihitung menggunakan rumus

Ketika dihubungkan secara paralel, kekakuannya

Kekakuan sampel. modulus Young.

Modulus Young mencirikan sifat elastis suatu zat. Ini adalah nilai konstan yang hanya bergantung pada material dan keadaan fisiknya. Mencirikan kemampuan suatu material untuk menahan deformasi tarik atau tekan. Nilai modulus Young berbentuk tabel.

Baca lebih lanjut tentang sifat-sifat benda padat.

Berat badan

Berat badan adalah gaya yang digunakan suatu benda untuk bekerja pada suatu tumpuan. Anda bilang, inilah gaya gravitasi! Kebingungan muncul sebagai berikut: memang, sering kali berat suatu benda sama dengan gaya gravitasi, tetapi gaya-gaya ini sama sekali berbeda. Gravitasi merupakan suatu gaya yang timbul akibat interaksi dengan Bumi. Berat adalah hasil interaksi dengan dukungan. Gaya gravitasi diterapkan pada pusat gravitasi benda, sedangkan berat adalah gaya yang diterapkan pada tumpuan (bukan pada benda)!

Tidak ada rumus untuk menentukan berat badan. Kekuatan ini ditunjukkan dengan surat itu.

Gaya reaksi tumpuan atau gaya elastis timbul sebagai akibat tumbukan suatu benda terhadap suspensi atau tumpuan, oleh karena itu berat benda secara numerik selalu sama dengan gaya elastis, tetapi arahnya berlawanan.

Gaya reaksi tumpuan dan berat adalah gaya-gaya yang sifatnya sama, menurut hukum ke-3 Newton, keduanya sama besar dan arahnya berlawanan. Berat adalah gaya yang bekerja pada tumpuan, bukan pada benda. Gaya gravitasi bekerja pada tubuh.

Berat badan mungkin tidak sama dengan gravitasi. Mungkin lebih atau kurang, atau mungkin bobotnya nol. Kondisi ini disebut tanpa bobot. Keadaan tanpa bobot adalah keadaan ketika suatu benda tidak berinteraksi dengan suatu tumpuan, misalnya keadaan terbang: ada gravitasi, tetapi beratnya nol!

Arah percepatan dapat ditentukan jika kita menentukan ke mana arah gaya resultan

Harap dicatat bahwa berat adalah gaya, diukur dalam Newton. Bagaimana menjawab pertanyaan: “Berapa berat badan Anda” dengan benar? Kami menjawab 50 kg, bukan menyebutkan berat kami, tetapi massa kami! Dalam contoh ini, berat kita sama dengan gravitasi, yaitu kira-kira 500N!

Kelebihan muatan- rasio berat terhadap gravitasi

kekuatan Archimedes

Gaya timbul sebagai akibat interaksi suatu benda dengan zat cair (gas), ketika benda tersebut dicelupkan ke dalam zat cair (atau gas). Gaya ini mendorong benda keluar dari air (gas). Oleh karena itu diarahkan secara vertikal ke atas (mendorong). Ditentukan dengan rumus:

Di udara kita mengabaikan kekuatan Archimedes.

Jika gaya Archimedes sama dengan gaya gravitasi, maka benda akan terapung. Jika gaya Archimedes lebih besar maka ia naik ke permukaan zat cair, jika lebih kecil maka ia tenggelam.

Kekuatan listrik

Ada kekuatan yang berasal dari listrik. Terjadi dengan adanya muatan listrik. Gaya-gaya tersebut seperti gaya Coulomb, gaya Ampere, gaya Lorentz dibahas secara rinci pada bagian Listrik.

Penunjukan skema gaya yang bekerja pada suatu benda

Seringkali tubuh dimodelkan sebagai titik material. Oleh karena itu, dalam diagram, berbagai titik penerapan dipindahkan ke satu titik - ke pusat, dan benda digambarkan secara skematis sebagai lingkaran atau persegi panjang.

Untuk menentukan gaya dengan benar, perlu untuk membuat daftar semua benda yang berinteraksi dengan benda yang diteliti. Tentukan apa yang terjadi akibat interaksi masing-masing: gesekan, deformasi, tarik-menarik, atau mungkin tolak-menolak. Tentukan jenis gaya dan tunjukkan arahnya dengan benar. Perhatian! Besarnya gaya akan sesuai dengan jumlah benda yang mengalami interaksi.

Hal utama yang perlu diingat

1) Kekuatan dan sifatnya;
2) Arah kekuatan;
3) Mampu mengidentifikasi kekuatan-kekuatan yang bertindak

Bedakan antara gesekan luar (kering) dan dalam (kental). Gesekan eksternal terjadi antara permukaan padat yang bersentuhan, gesekan internal terjadi antara lapisan cairan atau gas selama gerakan relatifnya. Ada tiga jenis gesekan luar: gesekan statis, gesekan geser, dan gesekan menggelinding.

Gesekan menggelinding ditentukan oleh rumus

Gaya hambatan terjadi ketika suatu benda bergerak dalam zat cair atau gas. Besarnya gaya hambatan tergantung pada ukuran dan bentuk benda, kecepatan geraknya dan sifat-sifat zat cair atau gas. Pada gerak kecepatan rendah, gaya hambat sebanding dengan kecepatan benda

Pada kecepatan tinggi sebanding dengan kuadrat kecepatan

Mari kita perhatikan gaya tarik-menarik antara suatu benda dan Bumi. Di antara mereka, menurut hukum gravitasi, timbul gaya

Sekarang mari kita bandingkan hukum gravitasi dan gaya gravitasi

Besarnya percepatan gravitasi bergantung pada massa bumi dan jari-jarinya! Dengan demikian, dimungkinkan untuk menghitung berapa percepatan benda akan jatuh di Bulan atau di planet lain, dengan menggunakan massa dan jari-jari planet tersebut.

Jarak pusat bumi ke kutub lebih kecil dibandingkan ke khatulistiwa. Oleh karena itu, percepatan gravitasi di ekuator sedikit lebih kecil dibandingkan di kutub. Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa alasan utama ketergantungan percepatan gravitasi pada garis lintang suatu wilayah adalah fakta rotasi bumi pada porosnya.

Saat kita menjauh dari permukaan bumi, gaya gravitasi dan percepatan gravitasi berubah berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ke pusat bumi.

Christian) – salah satu dari “sembilan tingkatan malaikat.” Menurut klasifikasi Pseudo-Dionysius, Areopagite berada pada peringkat kelima, bersama dengan wilayah kekuasaan dan otoritas yang membentuk triad kedua.

Definisi yang luar biasa

Definisi tidak lengkap ↓

MEMAKSA

non-mekanis, metafisik). Orientasi polikronik dari penyerapan laten, yang melengkapi struktur apa pun, dengan struktur itu sendiri. Bagi kesadaran subjektif, S. hanya dapat tampil sebagai virtualitas. Juga tidak ada kekuatan dalam tujuannya. S. selalu merupakan gejala terpotong atau terpotongnya keberadaan, suatu perubahan sifat mengisolasi suatu bagian dari keseluruhan.

Dengan demikian, kompleks gaya-waktu-gerak-struktur selalu merupakan hasil dari ketidaklengkapan dalam permeabilitas, ketidakmampuan memahami keseluruhan, pada batas suatu bagian dan pelengkapnya. Namun, S., dalam artiannya, adalah pengganti konseptual terbesar. Hal ini ternyata diwakili secara lokal oleh proyeksi beragam faktor.

Subjek tidak merasakan kekuatan psikis internal ini atau itu, tetapi bahkan dalam kasus yang paling ekstrim atau ekstrim - hanya tekanan dari "kekuatan". Pemanfaatan tekanan-tekanan ini dalam bentuk tindakan dan pengaruh juga menyisakan kekuatan-kekuatan baru yang tersembunyi.

Kita mungkin berpindah dari fenomena biasa ke fenomena mikro, nyata, tetapi berada di luar gambaran sehari-hari dan ilmiah yang biasa, tetapi transisi ke jenis mikromotoritas apa pun, mikrokinestetik tidak mungkin dilakukan.

Definisi remeh tentang kekuatan sebagai ukuran pengaruh secara heuristik tidak dapat diterima. Segala sesuatu yang berhubungan dengan energi muncul sebagai terobosan ketidakberadaan melalui sistem larangan tertentu, yang ditentukan oleh struktur suatu hal tertentu. Pada saat yang sama, terobosan itu sendiri disalurkan dengan cara tertentu. Pertanyaan ini diperumit oleh fakta bahwa struktur tidak dapat ada dalam kapasitas apa pun jika struktur tersebut belum merupakan suatu bentuk terobosan energi. Pada momen absolut hipotetis tertentu, tidak ada struktur - struktur tersebut hanyalah ciptaan sementara, dan seterusnya

tepi siklus adalah pengulangan inert.

Definisi yang luar biasa

Definisi tidak lengkap ↓

DEFINISI

Memaksa adalah besaran vektor yang merupakan ukuran kerja benda atau medan lain pada suatu benda, yang mengakibatkan terjadinya perubahan keadaan benda tersebut. Dalam hal ini perubahan keadaan berarti perubahan atau deformasi.

Konsep gaya mengacu pada dua benda. Anda selalu dapat menunjukkan benda tempat gaya bekerja dan benda tempat gaya bekerja.

Kekuatan ditandai dengan:

• modul;
• arah;
• titik aplikasi.

Besaran dan arah gaya tidak bergantung pada pilihan.

Satuan gaya dalam sistem C adalah 1 Newton.

Di alam, tidak ada benda material yang berada di luar pengaruh benda lain, dan oleh karena itu, semua benda berada di bawah pengaruh kekuatan eksternal atau internal.

Beberapa gaya dapat bekerja pada suatu benda secara bersamaan. Dalam hal ini, prinsip independensi tindakan berlaku: tindakan masing-masing kekuatan tidak bergantung pada ada atau tidaknya kekuatan lain; aksi gabungan beberapa gaya sama dengan jumlah aksi independen masing-masing gaya.

Kekuatan yang dihasilkan

Untuk menggambarkan gerak suatu benda dalam hal ini digunakan konsep gaya resultan.

DEFINISI

Kekuatan yang dihasilkan adalah gaya yang aksinya menggantikan aksi semua gaya yang diterapkan pada benda. Atau, dengan kata lain, resultan semua gaya yang diterapkan pada benda sama dengan jumlah vektor gaya-gaya tersebut (Gbr. 1).

Gambar.1. Penentuan gaya resultan

Karena pergerakan suatu benda selalu dipertimbangkan dalam beberapa sistem koordinat, akan lebih mudah untuk mempertimbangkan bukan gaya itu sendiri, tetapi proyeksinya ke sumbu koordinat (Gbr. 2, a). Bergantung pada arah gaya, proyeksinya bisa positif (Gbr. 2, b) atau negatif (Gbr. 2, c).

Gambar.2. Proyeksi gaya pada sumbu koordinat: a) pada bidang; b) pada garis lurus (proyeksinya positif);
c) pada garis lurus (proyeksi negatif)

Gambar.3. Contoh yang menggambarkan penambahan gaya vektor

Kita sering melihat contoh yang menggambarkan penambahan gaya vektor: sebuah lampu digantung pada dua kabel (Gbr. 3, a) - dalam hal ini, keseimbangan dicapai karena fakta bahwa resultan gaya tegangan dikompensasi oleh berat gaya. lampu; balok meluncur sepanjang bidang miring (Gbr. 3, b) - pergerakan terjadi karena gaya resultan gesekan, gravitasi, dan reaksi tumpuan. Kalimat terkenal dari dongeng karya I.A. Krylov "dan keretanya masih di sana!" - juga ilustrasi persamaan resultan tiga gaya dengan nol (Gbr. 3, c).

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1