Інші сили

Сили в механіці — вага, сила пружності, сила тертя, сила тяжіння, сила реакції опори, сила Архімеда та інші зумовлені двома фундаментальними взаємодіями — гравітаційними та електромагнітними. Проте, запис коректних формул для обчислення цих сил (особливо на основі законів електромагнетизму) є надзвичайно складною математичною задачею.

В механіці для визначення таких сил використовують формули, які є результатом скрупульозних експериментальних досліджень; в цих формулах електромагнітні взаємодії «заховані» в кінематичних та та динамічних характеристиках тіла та середовища, у якому тіло знаходиться. До цих похідних сил відносяться наступні:

Вага — сила, з якою тіло, внаслідок притягання до Землі, діє на опору або розтягує підвіс. Якщо опора (підвіс) нерухома або рухається рівномірно і прямолінійно відносно Землі, то вага дорівнює силі тяжіння. Якщо опора є горизонтальною, то вагу можна означити і як силу пружності у взаємодії тіла з опорою. Якщо опора — похила площина, то вага тіла — рівнодійна сили пружності і сили тертя спокою, з якими тіло діє на опору. Вплив обертання Землі на вагу тіла є несуттєвим.

Сила пружності — сила, що виникає всередині речовини при деформації твердого тіла, і яка намагається відновити початкові форму та/або розміри тіла (протидіє деформації)^[3][5].

Сила тертя — сила, що виникає між стичними поверхнями різних тіл, або між частинами одного і того ж суцільного тіла (рідина, газ). Іноді у поняття тертя включають і силу опору середовища (при русі тіл в рідинах і газах).

Сила опору середовища — сила, що діє на тіло, яке рухається в рідині або газі і обумовлюється дією сили в'язкості і сили лобового опору. Сумарну силу, яка діє на тіло, часто означають як силу опору середовища. Вона залежить від швидкості руху тіл, їх форми і розмірів. Проекція сили опору середовища на напрям переміщення — величина від'ємна.

Сила тяжіння — сила, з якою тіло притягується до Землі за законом всесвітнього тяжіння.

Сила реакції — сила пружності, що діє на тіло з боку опори або підвісу. Якщо тіло знаходиться на нерухомій опорі, то сила реакції чисельно дорівнює вазі тіла. Якщо опора є похилою, то сила реакції — рівнодійна сил пружності (сила нормальної реакції) і сили тертя спокою, з якою площина діє на тіло.

Сила Архімеда — сила з якою діє рідина або газ на занурене в неї тіло.

Реактивна сила — сила, що діє на тіло із змінною масою. При цьому відділена від основного тіла (або приєднана до нього) маса повинна мати відмінну від нуля швидкість відносно основного тіла. Для реактивних двигунів вживається і термін «сила тяги».

Сила інерції — сила, що діє на тіло при розгляді руху в неінерційних системах відліку.

Сили поверхневого натягу — сили, що виникають на поверхні фазового розділу. Має електромагнітну природу, будучи макроскопічними проявом міжмолекулярної взаємодії. Сила натягу направлена ​ ​ по дотичній до поверхні розділу фаз; виникає внаслідок некомпенсованого притягання молекул, що знаходяться на межі розділу фаз, молекулами, що знаходяться не на межі розділу фаз.

Сили, при дії яких виконується закон збереження енергії називаються консервативними. Інші сили, наприклад, сила тертя, розсіюють енергію, перетворюючи її в тепло. Такі сили називаються неконсервативними або дисипативними. Серед консервативних сил є такі, які можна подати у вигляді градієнта певної функції координат. Такі сили називаються потенціальними.