Сила тела

В этой статье не процитировать какие - либо источники . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален . Найти источники:  «Body force»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( март 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Сила тела является силой , которая действует по всему объему тела. Силы, вызванные гравитацией , электрическими полями и магнитными полями, являются примерами массовых сил. Силы тела контрастируют с контактными силами или поверхностными силами, которые действуют на поверхность объекта.

Нормальные силы и поперечные силы между объектами - это поверхностные силы , действующие на поверхность объекта. Все когезионные поверхностные силы притяжения и контактные силы между объектами также считаются поверхностными силами.

Фиктивные силы, такие как центробежная сила , сила Эйлера и эффект Кориолиса , также являются примерами объемных сил.

Определение [ править ]

Качественный [ править ]

Массовая сила - это просто тип силы, поэтому она имеет те же размеры, что и сила , [M] [L] [T] ⁻² . Однако часто удобнее говорить о массовой силе в терминах силы на единицу объема или силы на единицу массы . Если представляет интерес сила, приходящаяся на единицу объема , ее называют плотностью силы во всей системе.

Сила тела отличается от силы контакта тем, что сила не требует контакта для передачи. Таким образом, общие силы, связанные с градиентами давления и теплопроводной и конвективной теплопередачей, не являются объемными силами, поскольку они требуют наличия контакта между системами. С другой стороны, радиационная теплопередача является прекрасным примером телесной силы. ^{[ сомнительно - обсудить ]}

Дополнительные примеры общих сил тела включают;

• Сила тяжести ,
• Электрические силы, действующие на объект, заряженный во всем его объеме,
• Магнитные силы, действующие на токи внутри объекта, такие как тормозная сила, возникающая в результате вихревых токов ,

Фиктивные силы (или силы инерции) можно рассматривать как телесные силы. Общие силы инерции:

• Центробежная сила ,
• Сила Кориолиса ,
• Сила Эйлера (или поперечная сила), которая возникает во вращающейся системе отсчета при изменении скорости вращения системы отсчета.

Однако фиктивные силы на самом деле не являются силами. Скорее они являются поправками ко второму закону Ньютона, сформулированному в ускоряющейся системе отсчета . (Гравитацию также можно рассматривать как фиктивную силу в контексте общей теории относительности .)

Количественный [ править ]

Плотность телесной силы определяется таким образом, что ее объемный интеграл (по интересующему объему) дает полную силу, действующую по всему телу;

${\ Displaystyle \ mathbf {F} _ {\ mathrm {body}} = \ int \ limits _ {V} \ rho \ mathbf {g} (\ mathbf {r}) \ mathrm {d} V \ ,,}$

где d V - бесконечно малый элемент объема , ρ - плотность массы , а g - поле плотности внешней телесной силы, действующей на систему.

Ускорение [ править ]

Как и любая другая сила, физическая сила заставляет объект ускоряться . Для нежесткого объекта второй закон Ньютона, примененный к элементу малого объема:

${\ Displaystyle \ mathbf {F} (\ mathbf {r}) = \ rho (\ mathbf {r}) \ mathbf {g} (\ mathbf {r})}$,

где ρ ( r ) - массовая плотность вещества, ƒ плотность силы и a ( r ) - все в точке r .

В случае гравитации на поверхности планеты g ( r ) - это просто приблизительно постоянное и однородное гравитационное поле , как на Земле, где:

${\ Displaystyle г = 9,81 {\ гидроразрыва {\ mathrm {m}} {\ mathrm {s} ^ {2}}}}$

См. Также [ править ]

• Фиктивная сила
• Плотность силы
• Нормальная сила
• Поверхностная сила