Sile v naravi

Fizična količina, ki označuje ukrep, s katerim telo vplivajo druga telesa ali polja, se imenuje sila. Glede na drugo Newtonov zakon, Pospešek, ki ga telo prejme, je neposredno sorazmeren s silo, ki deluje na njo. V skladu s tem, da spremenite hitrost telesa, morate ukrepati na silo. Zato je pravilna trditev, da so sile v naravi vir kakršnega koli gibanja.

Inercialni referenčni sistemi

Sile v naravi so vektorske količine, to je, da imajo modul in smer. Dve sili je mogoče obravnavati enako le, če so njihovi moduli enaki in njihova navodila sovpadajo.

Če sila ne deluje na telo in tudi ko je geometrijska vsota sil, ki delujejo na dano telo (ta vsota se pogosto imenuje rezultat vseh sil) nič, telo ostane v mirovanju ali se še naprej premika v eni smeri stalna hitrost (to pomeni, da se premika po inerciji). Ta izraz velja za inertne referenčne okvire. Obstoj takšnih sistemov je postuliran prvi zakon Newton. V naravi takih sistemov ni, vendar so primerni matematični model. Kljub temu se pogosto pri reševanju praktičnih problemov lahko referenčni sistem, povezan z Zemljo, šteje za inertnega.

Zemlja - inercialni in neinercijski referenčni okvir

Zlasti pri gradbenih delih, pri izračunu gibanja avtomobilov in plavalnega prometa, so predpostavke, da je Zemlja inertni referenčni okvir, dovolj, da opišejo sile, ki so potrebne za praktično reševanje problemov.

V naravi obstajajo tudi težave, ki takšni predpostavki ne dopuščajo. Zlasti to velja za vesoljske projekte. Na začetku rakete strogo navzgor, zaradi vrtenja Zemlje, vidno giblje ne samo po vertikali, temveč tudi vodoravno, proti rotaciji Zemlje. V tem gibanju se kaže neinertnost referenčnega okvira, povezanega z našim planetom.

Fizično, raketa nima sil, ki ga odbijajo. Kljub temu je opisovanje gibanja rakete primeren za uporabo inercijske sile. Te sile ne obstajajo fizično, vendar pa predpostavka njihovega obstoja omogoča predstavitev neinertialnega inercijskega sistema. Z drugimi besedami, pri izračunu poti rakete se šteje, da je referenčni sistem "Zemlja" inercialen, vendar nekaj sile deluje v vodoravni smeri na raketo. Ta sila se imenuje sila Coriolis. V naravi je njegov učinek opazen, ko gre za telesa, ki se gibljejo na določeni višini glede na naš planet že precej dolgo ali z veliko hitrostjo. Torej se upošteva ne samo opis gibanja raket in satelitov, temveč tudi pri izračunu gibanja artilerijskih lupin, letal itd.

Narava interakcij

Vse sile v naravi po naravi njihovega izvora sodijo v štiri temeljne interakcije (elektromagnetne, gravitacijske, šibke in močne). V makrokozmosu so opazni le učinki gravitacije in elektromagnetnih sil. Slabe in močne interakcije vplivajo na procese, ki se pojavljajo znotraj atomskih jeder in subatomskih delcev.

Najpogostejši primer gravitacijske interakcije je sila privlačnosti. To je sila, s katero Zemlja deluje na okoliška telesa.

Elektromagnetne sile poleg očitnih primerov vključujejo tudi vse elastične tlačne interakcije, ki jih telesa izvajajo drug na drugega. Zato je taka sila narave kot teža (sila, s katero telo deluje na suspenzijo ali podporo) elektromagnetna po naravi.