Promotrimo što se događa s knjigom i lopticom kad ih gurnemo po stolu.
Što je lopticu i knjigu potaknulo na gibanje? Zašto se knjiga zaustavila na stolu, a loptica se otkotrljala? Zašto je loptica pala na pod, umjesto da je poletjela uvis?
Knjiga i loptica počele su se gibati zbog vanjskog utjecaja. Ruka gura knjigu i lopticu, a to uzrokuje njihovo gibanje. Knjiga se zaustavlja jer stol nije sklizak. Hrapavost stola, poput velikog broja malenih ruku, malo po malo zaustavlja knjigu. Da smo knjigu gurnuli po ledu, ona bi se nastavila gibati. Dakle, da bi se tijela počela gibati ili se zaustavila, mora ih nešto gurati ili povlačiti. Nešto ih mora prisiliti na gibanje ili zaustavljanje. Zato kažemo da mora djelovati neka sila.
U povijesti je ljude zanimalo što je ta nevidljiva ruka koja lopticu vuče prema podu. Danas znamo da je ta sila rezultat međudjelovanja između loptice i Zemlje. Ubrzo ćemo vidjeti i kakvog međudjelovanja.
Međudjelovanjem možemo tijelo pokrenuti, zaustaviti ga, promijeniti mu oblik, smjer ili brzinu.
Međudjelovanje tijela i čestica opisujemo silom.
Sila je fizička veličina kojom opisujemo međudjelovanje tijela. Označavamo ju velikim slovom Mjerna jedinica za silu je (njutn).
Isaac Newton veliki je engleski znanstvenik. Rodio se 25. prosinca 1642. godine prema julijanskom kalendaru, odnosno 4. siječnja 1643. godine prema gregorijanskom kalendaru (kojim se danas služimo). Njegovo djelo Matematička načela prirodne filozofije (Philosophiae naturalis principia mathematica), izdano 1687. godine, pripada najslavnijim napisanim znanstvenim djelima, kojim je zauvijek promijenio tijek cjelokupne fizike. Uz mehaniku, bavio se drugim područjima fizike (optikom i toplinom). Jedna od njegovih najvećih ostavština fizici jest infinitezimalni račun – matematički alat koji je omogućio izniman napredak znanosti. Bez tog alata danas bismo znanstveno i tehnološki i dalje bili u 17. stoljeću.
Silu ne vidimo, ali vidimo njezine učinke.
Međudjelovanje između tijela može se javiti ako su tijela u dodiru ili ako „međudjeluju na daljinu”.
Pogledajmo primjere:
Jabuka zbog privlačnog međudjelovanja sa Zemljom pada prema tlu. Međudjelovanje između Zemlje i tijela nazivamo silom težom.
Dva tijela, zbog svojih masa, djeluju jedno na drugo privlačnom silom koja se naziva gravitacijska sila. Tu silu uočavamo kada jedno od tih dvaju tijela ima vrlo veliku masu, npr. Zemlja i Sunce međudjeluju gravitacijskom silom.
Knjiga i stol međudjeluju i knjiga se zaustavlja zbog otpora gibanju koji se javlja između knjige i stola. To međudjelovanje nazivamo silom trenja. Sila trenja javlja se kada jedno tijelo klizi po drugome.
Ruka djeluje na lopticu i loptica djeluje na ruku tako da se opire promjeni oblika. Nakon što prestane međudjelovanje između loptice i ruke, loptica se vraća u prvotni oblik. Sila kojom se loptica opire promjeni oblika naziva se elastična sila.
U svakodnevnom ste se životu susreli s magnetima. Svaki magnet ima dva pola, sjeverni i južni. Magnetska sila među tijelima može biti privlačna ili odbojna.
Pronađite kod kuće magnet. Često ga imamo na vratima hladnjaka ili u vratima kuhinjskih ormarića. Istražite koje će predmete u kuhinji magnet privući. Od čega su ti predmeti izrađeni?
Ovdje uočavamo djelovanje električne sile između dvaju naelektriziranih tijela. Električna sila može biti privlačna ili odbojna.
Napušite balon i trljajte ga o kosu. Stanite ispred zrcala i pogledajte što vam se događa s kosom. Možete li ju podignuti u zrak? Probajte postaviti balon da slobodno stoji zalijepljen na zid.
Možemo li djelovati na tijelo silom u različitim smjerovima? Možemo li knjigu gurnuti jače ili slabije? Postoji li početak djelovanja sile?
Sila je vektorska veličina. To znači da, osim iznosa, ima smjer i orijentaciju. Smjer je pravac na kojem djeluje sila, a orijentacija nam govori na koju stranu na pravcu djeluje. Katkad je važno znati i na koju točku nekog tijela djeluje sila. Tu točku nazivamo hvatište sile.
Silu kao vektorsku veličinu označavamo strelicom iznad oznake
Preračunajmo mjerne jedinice za silu.
_____
_____
_____
_____
Sila teža može biti:
Električna sila može biti:
Sila trenja javlja se pri djelovanju dvaju tijela koja su:
Magnetska sila djeluje na daljinu.
Mjerna jedinica za silu je kilogram.
Zemljina sila teža međudjelovanje je Zemlje i tijela u njezinoj blizini.
Mjesec kruži oko Zemlje zbog djelovanja magnetske sile.
Međudjelovanjem možemo tijelo pokrenuti, zaustaviti ga, promijeniti mu oblik, smjer ili brzinu.
Međusobno djelovanje više tijela nazivamo međudjelovanje. Međudjelovanje tijela opisujemo fizičkom veličinom koju nazivamo sila. Oznaka za silu veliko je slovo , a mjerna jedinica dana je u čast poznatog znanstvenika Isaaca Newtona i označava se velikim slovom Sila djeluje duž pravca, ima smjer djelovanja, iznos i hvatište. Razlikujemo sile koje djeluju na daljinu i sile koje djeluju na dodir. Sile mogu biti privlačne i odbojne.