Что такое сила в физкультуре определение

Мышечная сила

У этого термина существуют и другие значения, см. Сила (значения). Густаво Баделл — Бодибилдинг

Мышечная сила — это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счёт мышечных усилий (напряжений).

Силовые способности — это комплекс различных проявлений человека в определённой деятельности, в основе которых лежит понятие «сила». Силовые способности проявляются не сами по себе, а через какую-либо двигательную деятельность.

При этом влияние на проявление силовых способностей оказывают разные факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимости от конкретных двигательных действий и условий их осуществления, вида силовых способностей, возраста, половых и индивидуальных особенностей человека.

Среди этих факторов выделяют:

  1. Собственно мышечные
  2. Центрально-нервные
  3. Личностно-психические
  4. Биомеханические
  5. Биохимические
  6. Физиологические — факторы, а также различные условия внешней среды, в которых осуществляется двигательная деятельность.

Виды силовых способностей

  • Собственно силовые способности
  • Скоростно-силовые способности
  • Силовая выносливость
  • Силовая ловкость

Ссылки

  • Десять способов ускорить рост мышечной массы / BigIdeas — интересные переведенные статьи из англоязычного интернета

Источники

  • Холодов Ж. К. Теория и методика физического воспитания и спорта. /Ж. К. Холодов, В. С. Кузнецов — 5-е издание М.: Издательский центр «Академия», 2007 год

ru.wikipedia.org

Физические качества - это... Основные физические качества. Физическое качество: сила, ловкость

физические качества это

Физические качества – это что такое? Ответ на поставленный вопрос мы рассмотрим в представленной статье. Помимо этого, мы расскажем вам о том, какие виды физических качеств существуют, и какова их роль в жизни человека.

Общая информация

Под физическими качествами человека понимается социально обусловленные совокупности психических и биологических его свойств. Другими словами, физические качества – это готовность людей осуществлять какую-либо двигательную деятельность (чаще активную). Следует особо отметить, что от других качеств личности они отличаются лишь тем, что проявляются во время решения двигательных задач при помощи двигательных действий.

Физические способности

Физические качества – это что такое? Теперь вам известен ответ на заданный вопрос. Но, рассматривая такие свойства человека, нельзя упомянуть о его способностях. Так, под физическими способностями понимают приобретенные или врожденные функциональные, а также относительно устойчивые возможности структур организма и его органов, взаимодействие которых приводит к эффективному выполнению двигательных действий.

Чем обусловлены?

Вышеизложенные представления о физических качествах и способностях человека позволяют сделать следующие виды:

  • В основе воспитания таких свойств, прежде всего, лежит развитие физических способностей человека. Следует также отметить, что чем больше они развиты, тем устойчивей проявляются в решении тех или иных задач (двигательных).
  • Развитие физических способностей зависит от врожденных задатков человека, которые определяют индивидуальные возможности и функции структур организма или отдельных органов. Чем надежней их взаимодействие, тем устойчивей выражение соответствующих способностей.
  • Воспитание физических качеств человека достигается путем решения различных двигательных задач. Что касается физических способностей, то они развиваются через выполнение определенных двигательных заданий.

Характеристика физических качеств человека

основные физические качества

Как известно, абсолютно любой человек может легко научиться кататься на велосипеде или коньках. Однако это совсем не значит, что каждый способен проехать 100 км на двухколесном друге или пробежать 10 000 метров по скользкому льду. Такие действия смогут полноценно осуществить только те, у кого хорошо развита сила, выносливость, быстрота, ловкость и гибкость. Именно этими словами и обозначаются двигательные физические качества человека.

Следует особо отметить, что без достаточного развития таких свойств спортсмен не может мечтать о каких-либо успехах и достижениях. Его основные физические качества развиваются во время регулярных тренировок, а также занятий различными упражнениями. При этом от степени их интенсивности и направленности зависит та или иная физическая подготовка. Так, разностороннее развитие всех качеств называют общей, а необходимых лишь в определенном виде спорта – специальной подготовкой.

Сила человека

Как физическое качество сила определяется через совокупность определенных способностей, обеспечивающих меру воздействия того или иного человека на внешние объекты или предметы.

физическое качество сила

Как правило, силовые способности людей проявляются только через силу действия (измеряется в килограммах), которая, в свою очередь, развивается благодаря мышечным напряжениям. Ее проявления в той или иной степени зависят от таких внешних и внутренних факторов, как величина отягощений, расположение тела, а также его отдельных элементов в пространстве, и от функционального состояния мышечных тканей человека и его психического состояния.

Кстати, именно расположение тела и его отдельных звеньев в пространстве позволяет влиять на величину силы. Это происходит за счет разного растяжения мышечных тканей при разных позах человека. Другими словами, чем больше растянуты мышцы, тем больше величина силы.

Помимо всего прочего, физическое качество сила, а точнее ее проявление, зависит от соотношения дыхания и фаз движения. Наибольшая ее величина определяется при натуживании, а наименьшая – при вдохе.

Виды сил

Сила может быть абсолютной или относительной. Первая определяется без учета массы тела максимальными показателями напряжений мышц. Что касается второй, то такая сила рассчитывается в виде отношения величины абсолютной к собственной массе тела.

Способы развития способностей

Степень проявления силовых способностей зависит и от количества мышечных тканей, которые вовлечены в работу, а также от особенностей их сокращений. В соответствии с этим различают 2 способа их развития:

  1. Использование всевозможных упражнений с максимальными усилиями. Такие задания предполагают выполнение определенных двигательных действий с околопредельными или предельными отягощениями. Такой метод позволяет максимально мобилизовать нервно-мышечный аппарат и давать наибольший прирост силовых способностей.
  2. Использование всевозможных упражнений с непредельными отягощениями. Данный способ характеризуется выполнением определенных двигательных действий с максимально возможным числом повторений. Происходит это при небольших отягощениях. Такой метод позволяет выполнить огромный объем работы и обеспечить ускоренный рост мускулатуры. Следует также отметить, что непредельные отягощения неспособны затруднить контроль техники движения. При таком режиме работы результат достигается в течение долгого времени.

Выносливость человека

Физическое качество выносливость определяется через совокупность определенных способностей, а также поддержание долгой работы в разных зонах мощности (умеренной, большой, околопредельной и максимальной нагрузки). При этом каждой зоне присущ только свой особенный комплекс реакций структур организма и его органов.

Длительность механической работы до утомления разделяется на 3 фазы:

  1. Начальное утомление.
  2. Компенсированное.
  3. Декомпенсированное.

Первую фазу характеризуют как появление начальных признаков усталости. Вторую – как прогрессивно углубляющееся утомление, а именно поддержание уже имеющейся интенсивности работы при помощи частичного изменения структуры двигательного процесса (например, уменьшая длину или увеличивая темп шагов при беге), а также дополнительных волевых усилий. Третья фаза – это высокая степень утомления, которая приводит к заметному понижению интенсивности работы вплоть до ее полного прекращения.

физическое качество выносливость

Виды выносливости

В практике и теории физического воспитания выносливость разделяют на:

  • специальную;
  • общую.

Выносливость специальная характеризуется длительностью работы, которая, в свою очередь, зависит от степени утомления и решения задач (двигательных). Что касается общей, то под ней подразумевается продолжительное выполнение работы с подключением всех жизнеобеспечивающих структур организма и органов.

Классификация специальной выносливости

Практически все основные физические качества имеют свои виды и подвиды. Так, специальная выносливость классифицируется по следующим признакам:

  • двигательное действие, при помощи которого решаются двигательные задачи (к примеру, прыжковая выносливость);
  • двигательная деятельность, в условиях которой решаются двигательные задачи (к примеру, игровая выносливость);
  • взаимодействие с иными физическими качествами, которые крайне необходимы для успешного решения двигательных задач.

Воспитание выносливости

Выносливость человека воспитывается путем решения двигательных задач, которые требуют мобилизации биологических и психических процессов в конце предшествующей фазы или компенсаторного утомления. Такие условия должны обеспечивать несколько вариантов работы с меняющейся структурой двигательного действия и нагрузок.

Основным в развитии выносливости является способ регламентированного упражнения, которое позволяет точно задавать объем и величину нагрузки. В паузах для отдыха спортсмены обычно выполняют задания на расслабление мускулатуры, дыхание, а также развитие подвижности суставов.

При субмаксимальных нагрузках развивать выносливость следует только после упражнений на координацию движений. Интервалы для отдыха, продолжительность и количество таких упражнений должны быть соотнесены с видом предшествующей работы.

Быстрота человека

Физическое качество быстрота выражается совокупностью скоростных способностей, которые включают в себя:

  • скорость одиночного движения, которая не отягощена внешним сопротивлением;
  • быстроту двигательных реакций;
  • частоту или же темп движений.

Большинство физических способностей, которые характеризуют быстроту, своими составными элементами входят и в другие физические качества, в том числе в качество ловкости. Быстроту развивают при помощи решения различных двигательных задач, успех которых определяется минимальным количеством времени, отведенного на их выполнение.физическое качество быстрота

Выбор упражнений по воспитанию такого качества требует соблюдения определенных методических положений (высокого владения техникой двигательного действия, оптимального состояния организма, которое обеспечивает высокую работоспособность спортсмена).

Рассматривая такое физическое качество, нельзя не упомянуть о быстроте двигательной реакции. Она характеризуется минимальной продолжительностью от подачи определенного сигнала до начала выполнения движений. В свою очередь такие сложные реакции подразделяются на реакции движущегося объекта и выбора. Последняя представляет собой ответ каким-либо движением на сигналы. Условиями для воспитания данного качества являются высокая эмоциональность и повышенная работоспособность человека, а также желание выполнять задание до получения максимально возможного результата.

Ловкость человека

Ловкость как физическое качество выражается совокупностью координационных способностей и возможностью выполнять определенные двигательные действия с заданной амплитудой движений. Такое свойство воспитывают у спортсменов путем его обучения двигательным действиям, а также нахождением решения двигательных задач, которые требуют постоянного изменения принципа действий.

При развитии ловкости обязательным условием выступает новизна разучиваемого задания и способы его применения. В свою очередь данный элемент поддерживается координационной сложностью действия, а также созданием таких внешних условий, которые затрудняют выполнение упражнения.

Что такое координационные способности?

Такие способности связаны с возможностями управлять движениями в пространстве и включают в себя:

  • пространственную ориентировку;
  • динамическое и статическое равновесие;
  • точность воспроизведения определенных движений по силовым, временным и пространственным параметрам.

ловкость как физическое качество

Пространственная ориентировка – это сохранение представлений об изменениях внешних условий или же сложившихся ситуаций. Также данный элемент подразумевает умение перестраивать двигательные действия в соответствии с существующими изменениями. При этом спортсмен должен не просто реагировать на внешнюю среду. Он обязан учитывать ее динамику изменения и осуществлять прогноз предстоящих событий, и только на основе этого строить свою программу действий, которая направлена на достижение необходимого результата.

Воспроизведение временных, силовых и пространственных параметров движений, как правило, проявляется в точности выполнения определенных двигательных процессов. Их развитие осуществляется совершенствованием чувствительных механизмов.

Статическое равновесие проявляется при продолжительном сохранении определенных поз спортсмена. Что касается динамического, то оно, наоборот, характеризуется сохранением направленности перемещений при непрерывно меняющихся позах.

Гибкость человека

Гибкость – это способность человека производить двигательные действия с определенной амплитудой. Данное качество характеризуется степенью подвижности в суставах, а также состоянием мышечных тканей.

Плохо развитая гибкость значительно затрудняет координацию движений и ограничивает пространственные перемещения тела и его частей.

развитие гибкости

Виды гибкости и ее развитие

Различают гибкость активную и пассивную. Первая выражается амплитудой движений, которые совершаются благодаря напряжению собственных мышечных тканей, обслуживающих определенный сустав. Вторая гибкость также определяется по амплитуде, но уже действий, совершаемых под непосредственным воздействием каких-либо внешних сил. Причем ее величина всегда больше активной. Ведь под влиянием утомления активная гибкость заметно уменьшается, а пассивная, наоборот, увеличивается.

Развитие гибкости происходит при помощи повторного метода, то есть когда все упражнения на растягивание выполняются сериями. При этом активный и пассивный вид разрабатываются параллельно.

Подведем итоги

Физические качества – это те качества человека, которые развиваются благодаря интенсивным и регулярным нагрузкам. Причем такие нагрузки способны оказывать двойное действие, а именно:

  • повышать устойчивость к кислородному голоданию;
  • увеличивать мощность сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

В процессе воспитания какого-либо физического качества человек обязательно влияет и на все остальные. Кстати, величина и характер этого влияния зависит от двух причин: уровня физической подготовленности и особенностей используемых нагрузок.

Следует также отметить, что развитие представленных способностей на начальных этапах занятий нередко приводит к совершенствованию других. Однако в дальнейшем это прекращается. Таким образом, при упражнениях, которые раньше влияли на развитие всех качеств, теперь будет оказываться воздействие только на некоторые из них. Именно по этой причине несовместимой задачей является одновременное достижение максимальных показателей выносливости и силы (к примеру, бег на марафоне и поднимание большого веса). Хотя следует учитывать, что высшая степень проявления одного физического качества может быть достигнута только при развитии остальных.

fb.ru

3.3. Характеристика физических качеств

Прежде чем говорить о правильном планировании самостоятельных занятий на основе теории и методики физического воспитания, необходимо разобраться, какие качества мы воспитываем. То есть мы должны иметь представление о физических качествах, развитие которых является одной из главных задач процесса физического воспитания, нужных человеку. Необходимо иметь представление о физиологических изменениях в организме под влиянием физических упражнений, о состоянии организма, возникающее во время физических тренировочных занятиях.

Физические качества – это врожденные морфофункциональные качества, благодаря которым возможна физическая активность человека, получающая полное проявление в целесообразной двигательной деятельности (Матвеев, 1991). К основным физическим качествам относят мышечную силу, быстроту, выносливость, гибкость, ловкость. Для овладения методикой развития силы, быстроты, выносливости и других физических качеств, необходимо знать, что они собой представляют.

Сила – способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий. Различают абсолютную (суммарное усилие всех мышечных групп) и относительную силу (величина абсолютной силы, приходящаяся на один килограмм собственного веса). Различают собственно-силовые способности, скоростно-силовые и силовую выносливость.

Собственно-силовые способности проявляются в преодолевающем, статическом и уступающем режимах работы мышц. Они определяются физиологическим поперечником мышц и функциональными возможностями нервно-мышечного аппарата [13]. Сила проявляется при относительно медленных сокращениях мышц, в упражнениях, выполняемых с околопредельными и предельными отягощениями (например, в упражнениях, выполняемых в силовом троеборье). При мышечных напряжениях статического (изометрического) типа длина мышц остается без изменений. Мышечные напряжения изометрического типа являются одним из методов развития абсолютной силы.

Скоростно-силовые способности характеризуются непредельными напряжениями мышц. К скоростно-силовым способностям относят: 1) быструю силу; 2) взрывную силу. Быстрая сила характеризуется непредельным напряжением мышц, и проявляются в упражнениях, выполняемых на значительной скорости, не достигшей предельной величины. Взрывная сила характеризуется максимальными показателями силы в минимальное время (например, в прыжках, в метаниях, в тяжелой атлетике).

Силовая выносливость характеризуется способностью противостоять утомлению продолжительным мышечным напряжениям значительной величины. В зависимости от режима работы выделяют динамическую (рывок гири, академическая гребля) и статическую (удержание руки при стрельбе из пистолета) силовую выносливость.

Воспитание силы может осуществляться в процессе общей и специальной силовой подготовки. Каждое направление имеет цель, и в зависимости от нее решаются конкретные задачи. В связи с этим подбираются средства и методы воспитания силы.

Быстрота – способность человека совершать двигательные действия в минимальный для данных условий отрезок времени. Существуют три основные формы быстроты:

1) латентное время двигательной реакции;

2) скорость одиночного сокращения (при малой величине сокращения);

3) частота движения.

Элементарные формы проявления быстроты относительно независимы друг от друга [13]. Время реакции не связано с быстротой одиночного движения и с максимальной частотой движений.

В практике физического воспитания наибольшее значение имеет скорость выполнения целостных действий (в беге, плавании, лыжных гонках и т. д.), а не элементарные формы ее проявления. Например, в спринтерском беге результат зависит от времени реакции на старте (латентного), скорости отдельных движений и темпа шагов. Однако скорость в целостном сложно-координированном движении зависит не только от уровня быстроты, но и от других причин. Например, в беге скорость передвижения зависит от длины шага, а длина шага зависит от длины ног и силы отталкивания. Отсутствие связи между характеристиками скоростных движений приводит к тому, что перенос качества быстроты с одного упражнения на другое, как правило, не наблюдается. Так, между скоростями в различных по координации движений у одних и тех же лиц (в беге и плавании) не обнаруживается корреляции [13]. Перенос качества быстроты можно выявить в сходных по координации движениях. Поэтому нужно говорить не о развитии качества быстроты вообще, а о конкретных скоростных способностях движений человека.

Выносливость – способность к длительному выполнению какой-либо деятельности без снижения эффективности. Время, в течение которого человек способен поддерживать заданную интенсивность деятельности, является мерилом выносливости. Чем интенсивнее деятельность, тем ниже выносливость человека.

Развитие выносливости – это в значительной мере развитие биохимических процессов, способствующих к более длительному выполнению работы, а также к устойчивости нервной системы к возбуждению большой интенсивности.

Различают общую и специальную выносливость. Общая выносливость – это способность длительно выполнять работу умеренной мощности при глобальном функционировании мышечной системы (свыше 2/3 мышц тела). Общая выносливость проявляется в гонках на лыжах, беговых дисциплинах, академической гребле и т. п. Специальная выносливость – это выносливость по отношению к определенной двигательной деятельности.

Выносливость различают по интенсивности работы и особенностям упражнений, выполняемых в процессе этой работы. Выделяют скоростную, силовую, выносливость по отношению к статическим усилиям и т. п. В сходных по интенсивности видах деятельности наблюдаются явления «переноса» выносливости, которые обусловлены общими физиологическими и биохимическими механизмами. Например, в циклических видах спорта, где решающий фактор – это уровень развития аэробных возможностей организма и явление «переноса» выносливости очевидней.

Ловкость – это совокупность координационных способностей. Измерители ловкости следующие: 1) координационная сложность задания; 2) точность его выполнения; 3) время выполнения.

Ловкость – это сложное комплексное качество, не имеющая единого критерия для оценки. В каждом отдельном случае, в зависимости от условий, выбирают тот или иной измеритель. При этом остальные условия задания стараются делать неизменными. Ловкость довольно специфическое качество. Любое движение выполняется всегда на основе старых координационных связей. Чем больше запас условно-рефлекторных двигательных связей, чем большим объемом двигательных навыков владеет человек, тем выше его ловкость. Ловкость в значительной мере зависит от двигательных анализаторов. Чем совершеннее способность человека к точному анализу движений, тем выше и его возможности к быстрому овладению движениями и их перестройке. С психологической точки зрения ловкость зависит от полноценности восприятия собственных движений в окружающей обстановке и инициативности.

Гибкость – это способность выполнять упражнения с большой амплитудой. Измерителем гибкости является максимальная амплитуда движения. Выделяют активную и пассивную гибкость.

Активная гибкость – способность достигать больших амплитуд движения в каком-либо суставе за счет активности мышечных групп, проходящих через этот сустав.

Пассивная гибкость – способность выполнять движения под воздействием внешних растягивающих сил: усилий партнера, внешнего отягощения и т. п. Пассивная гибкость определяется наивысшей амплитудой, т. е. она больше чем активная.

Гибкость зависит от эластичности мышц и связок, от способности расслаблять растягиваемые мышцы и напрягать мышцы, которые осуществляют движения, т. е. от степени совершенствования мышечной координации. Гибкость зависит от внешних и внутренних условий: 1) температуры воздуха; 2) времени суток; 3) разогревания тела; 4) функционального состояния организма.

Гибкость отрицательно связана с силой, так как занятия силовыми упражнениями могут вести к ограничению подвижности в суставах. Для преодоления отрицательного влияния необходимо параллельно с развитием силы выполнять упражнения на гибкость.

Наибольшее значение имеет подвижность позвоночника, в особенности его грудного отдела, тазобедренных и плечевых суставов.

Установлено, что способности (физические и психические) человека развиваются и проявляются специализированно в ответ на воздействие определенных раздражителей. В спорте и физической культуре такими раздражителями являются физические упражнения. Существует взаимосвязь и взаимозависимость в уровнях развития выносливости, силы, быстроты, гибкости и ловкости. Недостаточное или чрезмерное развитие какого-либо одного из них мешает проявлению в нужный момент другого качества или же тормозит дальнейший его прогресс. Развитие силы отрицательно влияет на выносливость и наоборот. Хорошая гибкость позволяет более полноценно реализовать в действиях рациональную технику. От гибкости зависит проявление быстроты движений.

Развитие каждого физического качества, обусловленное специфическими изменениями в организме, обеспечиваются специальными физическими упражнениями. Для оценки степени развития физических качеств применяются различные педагогические и физиологические методы. К педагогическим методам относятся контрольные испытания с помощью контрольных упражнений или тестов. Например, тестирование физической подготовленности осуществляется при помощи беговых упражнений, прыжков, подтягиваний на перекладине из положения «вис», подъема туловища из положения лежа в сед, становой и кистевой динамометрии и т. д. При помощи физиологических методов определяют работоспособность организма состояние системы крови, работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Для этого существуют тест РWC-170, Гарвардский степ-тест, тест Руфье, номограмма Астранда и т. д.

Контрольные вопросы

  1. Что такое сила? Дать определение.

  2. Что такое выносливость?

  3. От чего зависит скорость передвижения в беге?

  4. Можно ли измерить ловкость?

  5. В чем различие между активной и пассивной гибкостью?

  6. Какая существует взаимосвязь между силой и гибкостью, силой и быстротой, силой и выносливостью?

StudFiles.ru

Сила

У этого термина существуют и другие значения, см. Сила (значения). Размерность Единицы измерения СИ СГС Примечания
Сила
F {\displaystyle \ F}

LMT−2

ньютон

дина

векторная величина

⚙️  Классическая механика
d ( m v → ) d t = F → {\displaystyle {\frac {\mathrm {d} (m{\vec {v}})}{\mathrm {d} t}}={\vec {F}}}
Второй закон Ньютона
История…
Фундаментальные понятия
Пространство · Время · Масса · Сила
Энергия · Импульс
Формулировки
Ньютоновская механика
Лагранжева механика
Гамильтонова механика
Формализм Гамильтона — Якоби
Разделы
Прикладная механика
Небесная механика
Механика сплошных сред
Геометрическая оптика
Статистическая механика
Учёные
Галилей · Кеплер · Ньютон
Эйлер · Лаплас · Д’Аламбер
Лагранж · Гамильтон · Коши
См. также: Портал:Физика

Си́ла — физическая величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело со стороны других тел. Приложение силы обусловливает изменение скорости тела или появление деформаций и механических напряжений[1][2][3][4][5][6]. Деформация может возникать как в самом теле конечных размеров, так и в фиксирующих его объектах — например, пружинах.

Воздействие всегда осуществляется посредством полей, создаваемых телами и воспринимаемых рассматриваемым телом. Различные взаимодействия сводятся к четырём фундаментальным; согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, эти фундаментальные взаимодействия (слабое, электромагнитное, сильное и, возможно, гравитационное) реализуются путём обмена калибровочными бозонами[3].

Для обозначения силы обычно используется символ F — от лат. fortis (сильный).

Важнейший физический закон, в который входит сила, — второй закон Ньютона. Он гласит, что в инерциальных системах отсчёта ускорение материальной точки по направлению совпадает с приложенной силой, а по модулю пропорционально модулю силы и обратно пропорционально массе материальной точки.

Слово «сила» в русском языке является многозначным и нередко используется (само или в сочетаниях, в науке и обиходных ситуациях) в смыслах, отличных от физического определения термина.

Общая информация

Характеристики силы

Сила является векторной величиной. Она характеризуется модулем, направлением и точкой приложения. Также используют понятие линия действия силы, означающее проходящую через точку приложения силы прямую, вдоль которой направлена сила.

Зависимость силы от расстояния между телами может иметь различный вид, однако, как правило, при больших расстояниях сила стремится к нулю — поэтому отдалением рассматриваемого тела от других тел с хорошей точностью обеспечивается ситуация «отсутствия внешних сил»[7]. Исключения возможны в некоторых задачах космологии, касающихся тёмной энергии[8].

Кроме разделения по типу фундаментальных взаимодействий, существуют иные классификации сил, в том числе: внешние—внутренние (то есть задаваемые извне и реакции связей), потенциальные и нет (потенциально ли поле изучаемых сил), упругие—диссипативные, сосредоточенные—распределённые (приложены в одной или многих точках), постоянные или переменные во времени.

При переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую преобразование сил осуществляется так же, как и полей соответствующей природы (например, электромагнитных, если сила электромагнитная). В пределе малых скоростей можно считать силу инвариантом.

Размерность силы

Размерность силы в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой базируется Международная система единиц (СИ), и в системе величин LMT, используемой в качестве основы для системы единиц СГС, — LMT−2. Единицей измерения в СИ является ньютон (русское обозначение: Н; международное: N), в системе СГС — дина (русское обозначение: дин, международное: dyn).

Равнодействующая сила

Если к не закреплённому телу приложено несколько сил, то каждая из них сообщает телу такое ускорение, какое она сообщила бы в отсутствие действия других сил. Это утверждение, основанное на опытных фактах, носит название принципа независимости действия сил (принципа суперпозиции). Поэтому при расчёте ускорения тела все действующие на него силы заменяют одной силой, называемой равнодействующей, а именно геометрической суммой всех действующих сил. В частном случае равенства равнодействующей силы нулю ускорение тела также будет нулевым. На этом основано измерение величины исследуемой силы, когда она компенсируется силой, величина которой известна.

Измерение сил

Для измерения сил используются два метода: статический и динамический[1].

  • Статический метод заключается в уравновешивании измеряемой силы другой силой, значение которой известно. Например, в качестве уравновешивающей силы может выступать сила упругости, возникающая в градуированной пружине, деформированной исследуемой силой. На использовании статического метода основаны приборы, называемые динамометрами.
  • Динамический метод основан на использовании уравнения второго закона Ньютона m a → = F → {\displaystyle m{\vec {a}}={\vec {F}}} . Уравнение позволяет найти силу F → {\displaystyle {\vec {F}}} , действующую на тело, если известны масса тела m {\displaystyle m} и ускорение a → {\displaystyle {\vec {a}}} его поступательного движения относительно инерциальной системы отсчёта.

История понятия

Понятие силы использовали ещё ученые античности в своих работах о статике и движении. Изучением сил в процессе конструирования простых механизмов занимался в III в. до н. э. Архимед[9].

Представления Аристотеля о силе, связанные с фундаментальными несоответствиями, просуществовали в течение нескольких столетий. Эти несоответствия устранил в XVII в. Исаак Ньютон, использовав для описания силы математические методы. Механика Ньютона оставалась общепринятой на протяжении почти трехсот лет[5]. К началу XX в. Альберт Эйнштейн в теории относительности показал, что ньютоновская механика верна лишь при сравнительно небольших скоростях движения и массах тел в системе, уточнив тем самым основные положения кинематики и динамики и описав некоторые новые свойства пространства-времени.

Объединяет все силы то, что они вызывают ускоренное движение массивных тел и возникновение в этих телах деформаций.

Ньютоновская механика

Основная статья: Законы Ньютона

Ньютон задался целью описать движение объектов, используя понятия инерции и силы. Сделав это, он попутно установил, что всякое механическое движение подчиняется общим законам сохранения. В 1687 г. Ньютон опубликовал свой знаменитый труд «Математические начала натуральной философии», в котором изложил три основополагающих закона классической механики (законы Ньютона)[5][10].

Первый закон Ньютона

Основная статья: Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона утверждает, что существуют системы отсчета, в которых тела сохраняют состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии действий на них со стороны других тел или при взаимной компенсации этих воздействий[10]. Такие системы отсчета называются инерциальными. Ньютон предположил, что каждый массивный (подразумевается: «обладающий массой», а не «громоздкий») объект имеет определённый запас инерции, характеризующий «естественное состояние» движения этого объекта. Эта идея отрицает взгляд Аристотеля, который рассматривал только покой «естественным состоянием» объекта. Первый закон Ньютона противоречит аристотелевской физике, одним из положений которой является утверждение о том, что тело может двигаться с постоянной скоростью лишь под действием силы. Тот факт, что в механике Ньютона в инерциальных системах отсчёта покой неотличим от равномерного прямолинейного движения, является обоснованием принципа относительности Галилея. Среди совокупности тел принципиально невозможно определить, какие из них находятся «в движении», а какие «покоятся». Говорить о движении можно лишь относительно конкретной системы отсчета. Законы механики выполняются одинаково во всех инерциальных системах, другими словами, все они механически эквивалентны. Последнее следует из так называемых преобразований Галилея[11].

Прямолинейное равномерно ускоряющееся движение в одной инерциальной системе в общем случае будет параболическим в другой равномерно двигающейся инерциальной системе отсчёта.

Например, законы механики абсолютно одинаково выполняются в кузове грузовика, когда тот едет по прямому участку дороги с постоянной скоростью и когда стоит на месте. Человек может подбросить мячик вертикально вверх и поймать его через некоторое время на том же самом месте вне зависимости от того, движется ли грузовик равномерно и прямолинейно или покоится. Для него мячик летит по прямой. Однако для стороннего наблюдателя, находящегося на земле, траектория движения мячика имеет вид параболы. Это связано с тем, что мячик относительно земли движется во время полета не только вертикально, но и горизонтально по инерции в сторону движения грузовика. Для человека, находящегося в кузове грузовика, не имеет значения, движется ли последний по дороге, или окружающий мир перемещается с постоянной скоростью в противоположном направлении, а грузовик стоит на месте. Таким образом, состояния покоя и равномерного прямолинейного движения физически неотличимы друг от друга.

Второй закон Ньютона

Основная статья: Второй закон Ньютона Хотя второй закон Ньютона традиционно записывают в виде: F → = m a → {\displaystyle \scriptstyle {{\vec {F}}=m{\vec {a}}}} , сам Ньютон записывал его несколько иначе[как?]

Второй закон Ньютона в современной формулировке звучит так: в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна векторной сумме всех сил, действующих на эту точку.

d p → d t = F → , {\displaystyle {\frac {d{\vec {p}}}{dt}}={\vec {F}},}

где p → {\displaystyle {\vec {p}}} − импульс материальной точки, F → {\displaystyle {\vec {F}}} − суммарная сила, действующая на материальную точку. Второй закон Ньютона гласит, что действие несбалансированных сил приводит к изменению импульса материальной точки[10].

По определению импульса:

d p → d t = d ( m v → ) d t , {\displaystyle {\frac {d{\vec {p}}}{dt}}={\frac {d(m{\vec {v}})}{dt}},}

где m {\displaystyle m} − масса, v → {\displaystyle {\vec {v}}} − скорость.

В классической механике при скоростях движения много меньше скорости света масса материальной точки считается неизменной, что позволяет выносить её при этих условиях за знак дифференциала:

m d v → d t = F → . {\displaystyle m{\frac {d{\vec {v}}}{dt}}={\vec {F}}.}

С учётом определения ускорения точки, второй закон Ньютона принимает вид:

m a → = F → . {\displaystyle m{\vec {a}}={\vec {F}}.}

Считается, что это «вторая самая известная формула в физике», хотя сам Ньютон никогда явным образом не записывал свой второй закон в этом виде. Впервые данную форму закона можно встретить в трудах К. Маклорена и Л. Эйлера.

Поскольку в любой инерциальной системе отсчёта ускорение тела одинаково и не меняется при переходе от одной системы к другой, сила тоже инвариантна по отношению к такому переходу.

Во всех явлениях природы сила, независимо от своего происхождения, проявляется только в механическом смысле, то есть как причина нарушения равномерного и прямолинейного движения тела в инерциальной системе координат. Обратная ситуация, а именно установление факта такого движения, свидетельствует не об отсутствии действующих на тело сил, а лишь о том, что действия этих сил взаимно уравновешиваются. Иначе: их векторная сумма есть вектор с модулем, равным нулю.

Второй закон Ньютона не играет роль определения силы, но позволяет находить её величину. Например, знание массы планеты и её центростремительного ускорения при движении по орбите позволяет вычислить величину силы гравитационного притяжения, действующую на эту планету со стороны Солнца.

Третий закон Ньютона

Основная статья: Третий закон Ньютона

Для любых двух тел (назовем их тело 1 и тело 2) третий закон Ньютона утверждает, что сила действия тела 1 на тело 2 сопровождается появлением равной по модулю, но противоположной по направлению силы, действующей на тело 1 со стороны тела 2[12]. Математически закон записывается так:

F → 1 , 2 = − F → 2 , 1 . {\displaystyle {\vec {F}}_{1,2}=-{\vec {F}}_{2,1}.}

Этот закон означает, что силы всегда возникают парами «действие-противодействие»[10]. Если тело 1 и тело 2 находятся в одной системе, то суммарная сила в системе, обусловленная взаимодействием этих тел, равна нулю:

F → 1 , 2 + F → 2 , 1 = 0. {\displaystyle {\vec {F}}_{1,2}+{\vec {F}}_{\mathrm {2,1} }=0.}

Это означает, что в замкнутой системе не существует несбалансированных внутренних сил. Это приводит к тому, что центр масс замкнутой системы (то есть такой, на которую не действуют внешние силы) не может двигаться с ускорением. Отдельные части системы могут ускоряться, но лишь таким образом, что система в целом остаётся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Однако, в случае, если внешние силы подействуют на систему, её центр масс начнёт двигаться с ускорением, пропорциональным внешней результирующей силе и обратно пропорциональным массе системы[3].

Кроме того, так как силы взаимодействия всегда направлены вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие точки, равен нулю и суммарный момент этих сил (относительно любой точки):

( r → 1 − r → 0 ) × F → 1 , 2 + ( r → 2 − r → 0 ) × F → 2 , 1 = ( r → 1 − r → 2 ) × F → 1 , 2 = 0 {\displaystyle ({\vec {r}}_{1}-{\vec {r}}_{0})\times {\vec {F}}_{1,2}+({\vec {r}}_{2}-{\vec {r}}_{0})\times {\vec {F}}_{\mathrm {2,1} }=({\vec {r}}_{1}-{\vec {r}}_{2})\times {\vec {F}}_{1,2}=0}

Фундаментальные взаимодействия

Основная статья: Фундаментальные взаимодействия

Все силы в природе основаны на четырёх типах фундаментальных взаимодействий. Максимальная скорость распространения всех видов взаимодействия равна скорости света в вакууме. Электромагнитные силы действуют между электрически заряженными телами, гравитационные − между массивными объектами. Сильное и слабое проявляются только на очень малых расстояниях, они ответственны за возникновение взаимодействия между субатомными частицами, включая нуклоны, из которых состоят атомные ядра.

Интенсивность сильного и слабого взаимодействия измеряется в единицах энергии (электрон-вольтах), а не единицах силы, и потому применение к ним термина «сила» объясняется существующей с античности традицией объяснять любые явления в окружаемом мире действием специфических для каждого явления «сил».

Понятие силы не может быть применено по отношению к явлениям субатомного мира. Это понятие из арсенала классической физики, ассоциирующейся (пусть даже только подсознательно) с ньютоновскими представлениями о силах, действующих на расстоянии. В субатомной физике таких сил уже нет: их заменяют взаимодействия между частицами, происходящие через посредство полей, то есть каких-то других частиц. Поэтому физики высоких энергий избегают употреблять слово сила, заменяя его словом взаимодействие[13].

Взаимодействие каждого типа обусловлено обменом соответствующими «переносчиками»: электромагнитное — виртуальными фотонами, слабое — векторными бозонами, сильное — глюонами (а на больших расстояниях — мезонами). В отношении гравитационного взаимодействия имеются теоретические предположения (например, в теории струн или М-теории), что с ним также может быть связан свой переносчик-бозон, называемый гравитоном, но его существование пока не доказано. Эксперименты по физике высоких энергий, проведённые в 70−80-х годах XX в., подтвердили идею о том, что слабое и электромагнитное взаимодействия являются проявлениями более глобального электрослабого взаимодействия[14]. В настоящее время делаются попытки объединения всех четырёх фундаментальных взаимодействие в одно (так называемая теория великого объединения).

Всё многообразие проявляющих себя в природе сил в принципе может быть сведено к этим четырём фундаментальным взаимодействиям. Например, трение − это проявление электромагнитных сил, действующих между атомами двух соприкасающихся поверхностей, и принципа запрета Паули[15], который не позволяет атомам проникать в область друг друга. Сила, возникающая при деформации пружины, описываемая законом Гука, также является результатом действия электромагнитных сил между частицами и принципа запрета Паули, заставляющих атомы кристаллической решетки вещества удерживаться около положения равновесия[3].

Однако на практике оказывается не только нецелесообразной, но и просто невозможной по условиям задачи подобная детализация рассмотрения вопроса о действии сил.

Гравитация

Основная статья: Гравитация

Гравитация (сила тяготения) — универсальное взаимодействие между любыми видами материи. В рамках классической механики описывается законом всемирного тяготения, сформулированным Ньютоном в уже упомянутом труде «Математические начала натуральной философии». Ньютон получил величину ускорения, с которым Луна движется вокруг Земли, положив при расчете, что сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от тяготеющего тела. Кроме этого, им же было установлено, что ускорение, обусловленное притяжением одного тела другим, пропорционально произведению масс этих тел[16]. На основании этих двух выводов был сформулирован закон тяготения: любые материальные частицы притягиваются по направлению друг к другу с силой F {\displaystyle F} , прямо пропорциональной произведению масс ( m 1 {\displaystyle m_{1}} и m 2 {\displaystyle m_{2}} ) и обратно пропорциональной квадрату расстояния r {\displaystyle r} между ними:

F = G m 1 m 2 R 2 . {\displaystyle F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{R^{2}}}.}

Здесь G {\displaystyle G} − гравитационная постоянная[17], значение которой впервые получил в своих опытах Генри Кавендиш. Используя данный закон, можно получить формулы для расчета силы тяготения тел произвольной формы. Теория тяготения Ньютона хорошо описывает движение планет Солнечной системы и многих других небесных тел. Однако, в её основе лежит концепция дальнодействия, противоречащая теории относительности. Поэтому классическая теория тяготения неприменима для описания движения тел, перемещающихся со скоростью, близкой к скорости света, гравитационных полей чрезвычайно массивных объектов (например, черных дыр), а также переменных полей тяготения, создаваемых движущимися телами, на больших расстояниях от них[18].

Более общей теорией гравитации является общая теория относительности Альберта Эйнштейна. В ней гравитация не характеризуется инвариантной силой, не зависящей от системы отсчёта. Вместо этого свободное движение тел в гравитационном поле, воспринимаемое наблюдателем как движение по искривленным траекториям в трехмерном пространстве-времени с переменной скоростью, рассматривается как движение по инерции по геодезической линии в искривлённом четырёхмерном пространстве-времени, в котором время в разных точках течет по-разному. Причем эта линия в некотором смысле «наиболее прямая» — она такова, что пространственно-временной промежуток (собственное время) между двумя пространственно-временными положениями данного тела максимален. Искривление пространства зависит от массы тел, а также от всех видов энергии, присутствующих в системе[3].

Электромагнитное взаимодействие

Основная статья: Электромагнитное взаимодействие Электростатическое поле (поле неподвижных зарядов)

Развитие физики после Ньютона добавило к трём основным (длина, масса, время) величинам электрический заряд с размерностью «кулон» (C). Однако, исходя из требований практики, в качестве основной единицы измерения стали использовать не единицу заряда, а единицу силы электрического тока. Так, в системе СИ основной единицей является ампер, а единица заряда — кулон — производная от него.

Поскольку заряд как таковой не существует независимо от несущего его тела, электрическое взаимодействие тел проявляется в виде рассматриваемой в механике силы, служащей причиной ускорения. Применительно к электростатическому взаимодействию двух точечных зарядов с величинами q 1 {\displaystyle q_{1}} и q 2 {\displaystyle q_{2}} , располагающихся в вакууме, используется закон Кулона. В форме, соответствующей системе СИ, он имеет вид:

F → 12 = 1 4 π ε 0 ⋅ q 1 ⋅ q 2 r 12 2 r → 12 r 12 , {\displaystyle {\vec {F}}_{12}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q_{1}\cdot q_{2}}{r_{12}^{2}}}{\frac {{\vec {r}}_{12}}{r_{12}}},}

где F → 12 {\displaystyle {\vec {F}}_{12}}  — сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2, r → 12 {\displaystyle {\vec {r}}_{12}}  — вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2 и по модулю равный расстоянию между зарядами, а ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}}  — электрическая постоянная, равная ≈ 8,854187817•10−12 Ф/м. При помещении зарядов в однородную и изотропную среду сила взаимодействия уменьшается в ε раз, где ε — диэлектрическая проницаемость среды.

Сила направлена вдоль линии, соединяющей точечные заряды. Графически электростатическое поле принято изображать в виде картины силовых линий, представляющих собой воображаемые траектории, по которым перемещалась бы лишённая массы заряженная частица. Эти линии начинаются на одном и заканчиваются на другом заряде.

Магнитостатическое поле (поле постоянных токов) Основная статья: Магнитное поле

Существование магнитного поля признавалось ещё в средние века китайцами, использовавшими «любящий камень» — магнит в качестве прообраза магнитного компаса. Графически магнитное поле принято изображать в виде замкнутых силовых линий, густота которых (так же, как и в случае электростатического поля) определяет его интенсивность. Исторически наглядным способом визуализации магнитного поля были железные опилки, насыпаемые, например, на лист бумаги, положенный на магнит.

Эрстед установил, что текущий по проводнику ток вызывает отклонение магнитной стрелки.

Фарадей пришёл к выводу, что вокруг проводника с током создаётся магнитное поле.

Ампер высказал гипотезу, признанную в физике в качестве модели процесса возникновения магнитного поля, которая предполагает существование в материалах микроскопических замкнутых токов, обеспечивающих совместно эффект естественного или наведённого магнетизма.

Ещё, Ампером было установлено, что в находящейся в вакууме системе отсчёта, по отношению к которой заряд находится в движении, то есть ведёт себя как электрический ток, возникает магнитное поле, интенсивность которого определяется вектором магнитной индукции B → {\displaystyle {\vec {B}}} , лежащим в плоскости, расположенной перпендикулярно по отношению к направлению движения заряда.

Тот же Ампер впервые измерил силу взаимодействия двух параллельных проводников с текущими по ним токами. Один из проводников создавал вокруг себя магнитное поле, второй реагировал на это поле сближением или удалением с поддающейся измерению силой, зная которую и величину силы тока можно было определить модуль вектора магнитной индукции.

Силовое взаимодействие между электрическими зарядами, не находящимися в движении относительно друг друга, описывается законом Кулона. Однако заряды, находящиеся в таком движении, порождают и магнитные поля, посредством которых созданные движением зарядов токи в общем случае приходят в состояние силового взаимодействия.

Принципиальным отличием силы, возникающей при относительном движении зарядов, от случая их стационарного размещения, является различие в геометрии этих сил. Для случая электростатики сила взаимодействия двух зарядов направлена по линии, их соединяющей. Поэтому геометрия задачи двумерна и рассмотрение ведётся в плоскости, проходящей через эту линию.

В случае токов сила, характеризующая магнитное поле, создаваемое током, расположена в плоскости, перпендикулярной току. Поэтому картина явления становится трёхмерной. Магнитное поле, создаваемое бесконечно малым по длине элементом первого тока, взаимодействуя с таким же элементом второго тока, в общем случае создаёт силу, действующую на него. При этом для обоих токов эта картина полностью симметрична в том смысле, что нумерация токов произвольна.

Закон взаимодействия токов используется для эталонирования постоянного электрического тока.

Сильное взаимодействие

Основная статья: Сильное взаимодействие

Сильное взаимодействие — фундаментальное короткодействующее взаимодействие между адронами и кварками. В атомном ядре сильное взаимодействие удерживает вместе положительно заряженные (испытывающие электростатическое отталкивание) протоны, происходит это посредством обмена пи-мезонами между нуклонами (протонами и нейтронами). Пи-мезоны живут очень мало, времени жизни им хватает лишь на то, чтобы обеспечить ядерные силы в радиусе ядра, потому ядерные силы называют короткодействующими. Увеличение количества нейтронов «разбавляет» ядро, уменьшая электростатические силы и увеличивая ядерные, но при большом количестве нейтронов они сами, будучи фермионами, начинают испытывать отталкивание вследствие принципа Паули. Также при слишком сильном сближении нуклонов начинается обмен W-бозонами, вызывающий отталкивание, благодаря этому атомные ядра не «схлопываютс­я­».

Внутри самих адронов сильное взаимодействие удерживает вместе кварки — составные части адронов. Квантами сильного поля являются глюоны. Каждый кварк имеет один из трёх «цветовых» зарядов, каждый глюон состоит из пары «цвет»-«антицвет». Глюоны связывают кварки в так называемый «конфайнмент», из-за которого на данный момент свободные кварки в эксперименте не наблюдались. При отдалении кварков друг от друга энергия глюонных связей возрастает, а не уменьшается как при ядерном взаимодействии. Затратив много энергии (столкнув адроны в ускорителе), можно разорвать кварк-глюонную связь, но при этом происходит выброс струи новых адронов. Впрочем, свободные кварки могут существовать в космосе: если какому-то кварку удалось избежать конфайнмента во время Большого взрыва, то вероятность аннигилировать с соответствующим антикварком или превратиться в бесцветный адрон для такого кварка исчезающе мала.

Слабое взаимодействие

Основная статья: Слабое взаимодействие

Слабое взаимодействие — фундаментальное короткодействующее взаимодействие. Радиус действия 10−18 м. Симметрично относительно комбинации пространственной инверсии и зарядового сопряжения. В слабом взаимодействии участвуют все фундаментальные фермионы (лептоны и кварки). Это единственное взаимодействие, в котором участвуют нейтрино (не считая гравитации, пренебрежимо малой в лабораторных условиях), чем объясняется колоссальная проникающая способность этих частиц. Слабое взаимодействие позволяет лептонам, кваркам и их античастицам обмениваться энергией, массой, электрическим зарядом и квантовыми числами — то есть превращаться друг в друга. Одно из проявлений — бета-распад.

Производные виды сил

Заготовка раздела Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Сила упругости — сила упругого сопротивления тела внешней нагрузке. Является макроскопической реакцией межмолекулярного электромагнитного взаимодействия материала тела. Снижается при появлении нарушений микроструктуры тела — при появлении остаточной деформации тела. Направлена против внешней силы.

Сила трения — сила сопротивления относительному перемещению контактирующих поверхностей тел. Зависит от шероховатости и электромагнитной природы материалов контактирующих поверхностей. Сила трения чистых «зеркальных» поверхностей является макроскопическим проявлением их межмолекулярного взаимодействия. Вектор силы трения направлен противоположно вектору относительной скорости.

Сила сопротивления среды — сила, возникающая при движении твёрдого тела в жидкой или газообразной среде. Относится к диссипативным силам. Сила сопротивления имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия. Вектор силы сопротивления направлен противоположно вектору скорости.

Сила нормальной реакции опоры — упругая сила, действующая со стороны поверхности опоры в направлении, перпендикулярном поверхности в данном месте.

Силы поверхностного натяжения — силы, возникающие на поверхности фазового раздела. Имеют электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия. Сила натяжения направлена по касательной к границе раздела фаз; возникает вследствие нескомпенсированного притяжения молекул, находящихся на границе, молекулами, находящимися не на границе.

Силы Ван-дер-Ваальса — электромагнитные межмолекулярные силы, возникающие при поляризации молекул и образовании диполей. Вандерваальсовы силы быстро убывают с увеличением расстояния.

Вес тела — сила воздействия тела на опору (или подвес, или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. По традиции большинства учебников физики на английском языке вес тела тождественен гравитационной силе, а силу воздействия тела на опору или подвес называют кажущимся весом[источник не указан 208 дней].

Трение покоятрение сцепления — сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения.

Сила натяжения струны (троса, верёвки, каната) — сила, действующая на физическое тело со стороны струны, направленная по направлению струны от точки закрепления струны к физическому телу, и по величине равная натяжению струны[прояснить].

Сила инерции

Основная статья: Сила инерции

Сила инерции — сила, вводимая в неинерциальных системах отсчёта. Введение сил инерции производится для того, чтобы придать уравнениям движения тел в неинерциальных системах отсчёта ту же форму, какую имеет уравнение второго закона Ньютона в инерциальных системах. В ряде случаев такой подход позволяет сделать рассмотрение движения более удобным и наглядным, а решение соответствующих задач — более простым.

В частности, в системе отсчёта, связанной с равноускоренно движущимся телом, сила инерции направлена противоположно ускорению. Из полной силы инерции, представляющей собой сумму переносной и кориолисовой, могут быть для удобства выделены центробежная сила и сила Кориолиса.

Силы инерции принципиально отличаются от всех остальных сил тем, что никакому реальному взаимодействию тел они не соответствуют. При этом, ввиду равенства инерционной и гравитационной масс, согласно Принципу эквивалентности сил гравитации и инерции локально невозможно отличить, какая сила действует на данное тело — гравитационная или же сила инерции[источник не указан 1521 день].

Применение термина «сила инерции» в элементарной физике не рекомендуется, так как, по умолчанию, все уравнения движения в элементарной физике описывают движение относительно инерциальных систем отчета и понятие «сила» всегда связано с воздействием какого-то внешнего объекта и не может существовать само по себе. Указание на диаграмме сил, действующих на тело, силы инерции оценивается в курсах элементарной физики как ошибка.

ru.wikipedia.org

Дайте пожалуйста чёткое определение: что такое ловкость, скорость, гибкость, выносливость?

Иллюзия(лиза)

Ловкость — это способность осваивать сложные двигательные координации, быстро изучать и совершенствовать спортивные движения, рационально применять навыки в постоянных, динамично изменяемых ситуациях.

Скорость – это физическая величина, подразумевающая под собой быстроту перемещения определенного объекта в пространстве.

Гибкостью называется способность суставов совершать движения максимально возможной для них амплитуды. Это качество в первую очередь зависит от эластичности примыкающих к суставам мышц и их фасций (оболочек) .

Выносливость — это способность противостоять физическому утомлению в процессе мышечной деятельности.

Счастье есть!

Ло́вкость — (определение, данное Н. А. Бернштейном) — способность двигательно выйти из любого положения, то есть способность справиться с любой возникшей двигательной задачей:
правильно (адекватно и точно) ,
быстро (то есть, скоро и споро) ,
рационально (целесообразно и экономично) ,
находчиво (изворотливо и инициативно) .
Ско́рость (часто обозначается, от англ. velocity или фр. vitesse) — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта. Этим же словом может называться скалярная величина, точнее модуль производной радиус-вектора.
Гибкость — способность человека выполнять упражнения с большой амплитудой. Также гибкость — абсолютный диапазон движения в суставе или ряде суставов, который достигается в мгновенном усилии. Гибкость важна в некоторых спортивных дисциплинах, особенно в художественной гимнастике.
Выносливость
Выносливость — это способность выполнять работу заданной интенсивности за определенный период времени. Основной фактор, который ограничивает и в то же время влияет на выступление, — это усталость. Спортсмен считается достаточно выносливым, если не так быстро устает или может продолжать выступать в состоянии утомления. Изо всех компонентов физической формы выносливость нужно развивать в самую первую очередь. Без необходимой выносливости трудно заниматься повторением других видов тренировки в достаточном для развития других компонентов объеме.

Читайте также