Sila

Disambig.svg Ovo je glavno značenje pojma Sila. Za druga značenja, v. Sila (razvrstavanje).
Klasična mehanika

Drugi Newtonov zakon
Historija klasične mehanike  Kronologija klasične mehanike

Sila je fizikalna veličina kojom se opisuje međudjelovanje tijela i njegove okoline koje može uzrokovati promjenu brzine ili oblika tijela.[1] Te su promjene povezane i s promjenom količine gibanja i/ili energije tijela. Utjecaj okoline na promatrano tijelo može se opisivati kao izravno djelovanje silom od strane konkretnih drugih tijela, ili kao djelovanje polja sile koje proizvode ta tijela (ili polje potječe od izvora koji ne moraju biti poznati). Polazište za razumijevanje djelovanja sila čine Newtonovi zakoni gibanja.[2]

Sila ima iznos i smjer: ona je vektorska veličina koja se često obilježava simbolom . SI jedinica za iznos sile je njutn (oznaka N).

Zbrajanje sila

Iako se vektorski račun razvijao tek u 18. i 19. stoljeću, postupak zbrajanja sila po pravilu paralelograma bio je navodno poznat još u antičko doba, a eksplicitno ga spominju i Galileo i Newton.[3][4] Na skici desno prikazano je zbrajanje sila i . Sile su prikazane kao usmjerene dužine: strelica označava smjer sile, a duljina usmjerene dužine proporcionalna je iznosu sile (npr. 1 cm predstavlja 1 N). Zbroj tih dviju sila nacrtan je kao dijagonala paralelograma (lijevi dio skice), što je i intuitivno razumljivo: da bi sila opisala zajednički učinak tih sila (što je smisao zbrajanja), njezin smjer mora biti bliže smjeru veće sile , a iznos veći od iznosa jer i pomaže vući u tome "općem" smjeru (na prikazanoj skici).

No, za razliku od približne intuitivne ocjene, pravilo paralelograma daje precizan rezultat, što je lako provjeriti mjerenjem učinka sila. Taj se rezultat može približno očitati sa skice, ili na temelju skice točno izračunati (pomoću elementarne trigonometrije).

Korisno je uočiti da se, umjesto po paralelogramu, isti rezultat može dobiti "nadovezivanjem" (desni dio skice), pri čemu je svejedno koja se usmjerena dužina premjesti (nadoveže) na kraj one druge. To mogućuje jednostavnije zbrajanje većeg broja sila (nadovezuju se jedna na drugu, a zbroj je usmjerena dužina koja "ide" od početka prve do kraja zadnje). U donjem dijelu skice ilustrirano je zbrajanje nadovezivanjem za sile koje su u istom i u suprotnom smjeru.

Rastavljanje sile na komponente je obrnutii postupak od zbrajanja. Za paralelogram sila sa skice može se smatrati i da prikazuje rastav sile na komponente i (ako se polazi od poznate sile i traže njezine komponente u promatranim smjerovima). Rastavljanje sila na komponente često je potrebno za razumijevanje njihova učinka i reakcije okoline, a i znatno olakšava račun.

Kotrljanje kugle niz kosinu

Za ilustraciju kako se međudjelovanje opisuje silama, na skici desno prikazano je kotrljanje kugle niz kosinu (uz najjednostavnije modeliranje sila). Zemlja privlači kuglu silom (to je težina kugle). Kugla se ne može gibati u tome smjeru jer se nalazi na podlozi, pa pritišće podlogu (skica prikazuje samo sile koje djeluju na kuglu, pa sila pritiska nije prikazana; ona je jednaka komponenti težine koja je okomita na podlogu). Podloga na pritisak uzvraća silom koja se naziva normalnom reakcijom podloge. Zbroj težine i normalne reakcije podloge je sila koja ubrzava kuglu niz kosinu; ta sila (nije nacrtana) je zapravo komponenta težine koja je paralelna s podlogom. No, njoj se protivi trenje koje umanjuje translacijsko ubrzanje kugle niz kosinu, ali zato kugli daje kutno ubrzanje, pa se kugla kotrlja bez proklizavanja (što je usklađena istovremena rotacija i translacija).

Iako to nije nužno za proračun gibanja kugle niz kosinu, u detaljnijoj analizi moglo bi se promatrati kako se na mjestu kontakta deformira podloga (a i sama kugla) zbog sila kojima međusobno djeluju. U još detaljnijoj analizi moglo bi se (barem u načelu) razmatrati kakvim silama prilikom te deformacije međusobno djeluju pojedine molekule i atomi od kojih se satoje kugla i podloga, te koja je priroda tih sila i u kavoj su one vezi s elementarnim česticama od kojih su atomi građeni.

Fizika dvadesetog stoljeća pokazala je da se sve vrste sila mogu razložiti na četiri fundamentalne sile koje djeluju na elementarne čestice (vidi odlomak o fundamentalnim interakcijama na kraju ovog članka). Analizom interakcija na toj razini bavi se fizika elementarnih čestica. Nasuprot tome, ovaj članak bavi se uglavnom uvodnim razmatranjem pojma sile kakav je ranije izgradila klasična mehanika, i koji se i danas jednako koristi u tome području i u mnogobrojnim tehničkim primjenama. Promatra se djelovanje sila (bez obzira na to koje su vrste) na različite materijalne objekte, čija nas stvarna atomska struktura ne zanima, već samo razlikujemo makroskopska tijela od mikroskopski sitnih objekata koji se nazivaju česticama (a ne misli se na elementarne čestice, nego na bilo kakve vrlo male komadiće tvari).

Other Languages
Afrikaans: Krag
Alemannisch: Kraft
አማርኛ: ጉልበት
aragonés: Fuerza
العربية: قوة
অসমীয়া: বল
asturianu: Fuercia
تۆرکجه: گوج
башҡортса: Көс
Boarisch: Kroft
беларуская: Сіла
беларуская (тарашкевіца)‎: Сіла (фізычная велічыня)
български: Сила
বাংলা: বল
bosanski: Sila
буряад: Хүсэн
català: Força
čeština: Síla
Cymraeg: Grym
dansk: Kraft
Deutsch: Kraft
Ελληνικά: Δύναμη
English: Force
Esperanto: Forto
español: Fuerza
eesti: Jõud
euskara: Indar
estremeñu: Huerça
فارسی: نیرو
français: Force (physique)
Nordfriisk: Krääft (füsiik)
Gaeilge: Fórsa
贛語:
galego: Forza
ગુજરાતી: બળ
Gaelg: Forse
客家語/Hak-kâ-ngî: Li̍t
हिन्दी: बल (भौतिकी)
Fiji Hindi: Taagat
hrvatski: Sila
Kreyòl ayisyen: Fòs
magyar: Erő
հայերեն: Ուժ
interlingua: Fortia
Bahasa Indonesia: Gaya (fisika)
Ido: Forco
íslenska: Kraftur
italiano: Forza
日本語: 力 (物理学)
Patois: Fuos
ქართული: ძალა
Qaraqalpaqsha: Ku'sh
Kabɩyɛ: Ɖoŋ
қазақша: Күш
ភាសាខ្មែរ: កម្លាំង
ಕನ್ನಡ: ಬಲ
한국어: 힘 (물리)
kurdî: Hêz
Latina: Vis
Luganda: Force
Limburgs: Krach
lumbaart: Forza
lietuvių: Jėga
latviešu: Spēks
македонски: Сила
മലയാളം: ബലം
монгол: Хүч
मराठी: बल
Bahasa Melayu: Daya (fizik)
မြန်မာဘာသာ: အား
مازِرونی: نیرو
नेपाली: बल
नेपाल भाषा: तिबः
Nederlands: Kracht
norsk nynorsk: Kraft
norsk: Kraft
occitan: Fòrça
ଓଡ଼ିଆ: ବଳ
ਪੰਜਾਬੀ: ਜ਼ੋਰ
polski: Siła
پنجابی: زور
português: Força
Runa Simi: Kallpa
română: Forță
русский: Сила
русиньскый: Сила
संस्कृतम्: परस्परक्रिया
sardu: Fortzas
sicilianu: Forza
සිංහල: බලය
Simple English: Force
slovenčina: Sila
slovenščina: Sila
chiShona: Manikidzo
Soomaaliga: Awood
shqip: Forca
српски / srpski: Сила
Basa Sunda: Gaya
svenska: Kraft
Kiswahili: Kani
தமிழ்: விசை
తెలుగు: బలం
ไทย: แรง
Tagalog: Puwersa
Türkçe: Kuvvet
татарча/tatarça: Köç
українська: Сила
اردو: قوت
oʻzbekcha/ўзбекча: Kuch
vèneto: Forsa
Tiếng Việt: Lực
Winaray: Kusog
吴语:
isiXhosa: Ifolokhwe
ייִדיש: קראפט
中文:
Bân-lâm-gú: La̍t
粵語: