Síla těla - Body force
tento článek ne uvést žádný Zdroje.Březen 2007) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
A tělesná síla je síla, která působí v celém objemu těla. Síly kvůli gravitace, elektrická pole a magnetické pole jsou příklady tělesných sil. Síly těla kontrastují s kontaktní síly nebo povrchové síly které jsou vyvíjeny na povrch předmětu.
Normální síly a smykové síly mezi objekty jsou povrchové síly protože jsou vyvíjeny na povrch předmětu. Všechno soudržný přitažlivost povrchu a kontaktní síly mezi objekty jsou také považovány za povrchové síly.
Fiktivní síly tak jako odstředivá síla, Eulerova síla a Coriolisův efekt jsou také příklady tělesných sil.
Definice
Kvalitativní
Síla těla je prostě typ síly, a má tedy totéž rozměry tak jako platnost, [M] [L] [T]−2. Často je však vhodné hovořit o tělesné síle z hlediska buď platnost za jednotku hlasitost nebo síla na jednotku Hmotnost. Pokud platnost za jednotku hlasitost je zajímavý, označuje se jako hustota síly v celém systému.
Síla těla je odlišná od kontaktní síly v tom, že síla nevyžaduje kontakt pro přenos. Tak, společné síly spojené s tlakové spády a vodivý a konvektivní přenos tepla nejsou síly těla, protože vyžadují kontakt mezi systémy, aby existovaly. Záření přenos tepla je naproti tomu dokonalým příkladem síly těla.
Mezi další příklady běžných tělesných sil patří;
- Gravitace,
- Elektrické síly působící na objekt nabitý v celém jeho objemu,
- Magnetické síly působící na proudy v objektu, například na brzdnou sílu, která je výsledkem vířivé proudy,
Fiktivní síly (nebo setrvačné síly) lze považovat za síly těla. Společné setrvačné síly jsou,
- Odstředivá síla,
- Coriolisova síla,
- Eulerova síla (nebo příčná síla), ke kterému dochází v rotujícím referenčním rámci, když se mění rychlost otáčení rámu
Fiktivní síly však ve skutečnosti nejsou síly. Spíše jsou to opravy Newtonův druhý zákon když je formulován v zrychlující se referenční snímek.
Kvantitativní
Hustota síly těla je definována tak, že objemový integrál (v celém objemu zájmu) dává celkovou sílu působící v celém těle;
kde dPROTI je infinitezimální objemový prvek, ρ je hmota hustota, a G je pole hustoty vnější síly těla působící na systém.
Akcelerace
Jako každá jiná síla způsobí síla těla i předmět urychlit. U netuhých předmětů Newtonův druhý zákon aplikován na prvek malého objemu je
- ,
kde ρ(r) je hustota hmoty látky, ƒ hustota síly a A(r) vše v bodě r.
V případě gravitace na povrchu planety G(r) je jednoduše přibližně konstantní a uniformní gravitační pole, jako na Zemi, kde: