Силы в механике

Динамика исследует законы и причины, вызывающие движение тела, т. е. изучает движение материальных тел под действием приложенных к ним сил. В этой главе анализируется виды и категории сил в природе, рассматриваются силы тяжести, силы упругости, силы зрения.

Виды и категории сил в природе

Одно из простейших определений силы: влияние одного тела (или поля) на другое, вызывающее ускорение, — это сила.

Однако спор вокруг определения силы не закончен до сих пор. Это обусловлено трудностью объединения в одном определении сил, различных по своей природе и характеру проявления. По современным представлениям все явления, протекающие во вселенной, обусловлены четырьмя типами сил или взаимодействий'.

• • гравитационные (проявляются в виде сил всемирного тяготения);
• • электромагнитные (обусловливают существование атомов, молекул и макротел);
• • сильные (ответственны за связь частиц в ядрах);
• • слабые (ответственны за распад частиц).

Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым, силам, поэтому их называют фундаментальными.

Законы фундаментальных сил просты и выражаются точными формулами. Для примера можно привести формулу гравитационной силы взаимодействия двух материальных точек имеющих массы т_х и т₂:

где г — расстояние между точками, у — гравитационная постоянная.

В качестве второго примера можно привести формулу для определения силы электростатического взаимодействия двух точечных зарядов </, и с/₂:

где ко — коэффициент пропорциональности.

Для других сил, например для упругих сил и сил трения, можно получить лишь приближенные, эмпирические формулы.

Силы, рассматриваемые в классической механике, имеют электромагнитную (силы упругости, силы трения) и гравитационную природу (силы тяготения, силы тяжести).