Existuje mnoho různých druhů sil, které řídí svět kolem nás. Udržují atomy pohromadě, které kolem nás vytvářejí veškerou hmotu, udržují naši planetu obíhající kolem Slunce a zastavují naši atmosféru od létání do hlubokého prostoru.
Síly mohou být rozděleny do dvou kategorií: kontakt a bezkontakt . Příklady bezkontaktních sil jsou magnetismus a gravitace. Příklady kontaktních sil jsou tření a vztlak.
Jednotka síly, newton, je pojmenován po anglickém vědec, sir Isaac Newton. Newton je známý jako jeden z nejvlivnějších vědců vůbec. Ačkoli příběh o Newtonovi a padajícím jablku pravděpodobně není pravdivý, byl prvním vědcem, který matematicky popsal gravitační sílu. Stejně jako jeho práce na síle a pohybu, Newton také dělal velké příspěvky k optice, matematice a biologii.
Síly jsou vektorové veličiny , což znamená, že mají jak velikost, tak směr. Můžeme ukázat síly pomocí diagramů tahové síly. Pomocí silových diagramů používáme šipky k zobrazení sil. Směr šipky ukazuje směr působení síly. Délka šipky ukazuje velikost síly. Je také užitečné označit šipku názvem síly a její velikostí v newtonech (N). Storyboard That lze snadno použít k vytvoření rychlých a jasných silových diagramů pro celou řadu různých situací.
Můžeme popsat síly jako vyvážené nebo nevyvážené. Vyvážené síly se vyskytují, když jsou síly rovné i opačné. Když jsou síly vyvážené, objekty zůstávají nepohyblivé (pokud již byly v klidu) nebo pokračují v jízdě konstantní rychlostí. Když jsou síly nevyvážené, objekt se začne pohybovat, pokud byl stacionární. Pokud se objekt již pohyboval, změní se rychlost nebo směr. V prvním příkladu níže bude letadlo pokračovat v neustálém letu konstantní rychlostí. Je to proto, že výtah má stejnou velikost, ale působí v opačném směru než hmotnost.
Celková síla působící na předmět je známa jako výsledná síla . Na příkladu výše uvedeného letounu nemá příklad „vyvážené síly“ žádnou výslednou sílu. V příkladu „nevyvážené síly“ jsou výtah a hmotnost vyvážené, ale tah je větší než tah. Vzniká tak výsledná síla ve směru tahu.
Je užitečné uvést souvislosti, když hovoříme o silách. Sily samy o sobě mohou být docela abstraktní myšlenkou. Všichni vaši studenti zažijí síly v každodenním životě. Vysvětlit síly ve známém kontextu, jako je cesta autem nebo jízda na kole, může skutečně pomoci studentům pochopit. Chcete-li vyzvat své studenty, dát jim neznámý a komplikovaný kontext, jako je prostor. Požádejte studenty, aby se podívali na sílu v různých místech cesty kosmonauta do vesmíru a domů.
