Siły na odległość, charakterystyka, przykłady

1114
Abraham McLaughlin

Plik siły na odległość lub siły działania na odległość, jak są one również znane, to te, które nie potrzebują obiektów, z którymi oddziałują, do fizycznego kontaktu. Stamtąd wywodzi się jego nazwa.

Ciężar jest najbardziej znaną i znaną siłą zdalną ze wszystkich, ponieważ działa w każdej możliwej do wyobrażenia codziennej sytuacji, ale istnieją również siły elektryczne i magnetyczne..

Wśród odległych sił wyróżnia się siła magnetyczna

Na przykład jabłko spadnie z drzewa, ponieważ znajduje się blisko powierzchni Ziemi, a Ziemia zawsze wywiera na nie siłę przyciągającą, niezależnie od tego, czy jest zawieszone na drzewie na określonej wysokości, czy jest na stole, czy też jest po prostu na wierzchu. Ciężar jabłka zawsze działa i powoduje upadek jabłka, gdy tylko nadarzy się okazja.

W tym przypadku siły dystansowe różnią się od sił kontaktowych, ponieważ wymagają kontaktu między powierzchniami, aby zamanifestować swoje działanie. Tarcie jest jedną z najczęściej występujących sił kontaktowych i nie ma problemu w tym, że siły kontaktu działają razem z siłami odległości działającymi na to samo ciało..

Ciężar jest główną znaną siłą działającą na odległość lub przynajmniej tą najbardziej znaną wszystkim, ale są też inne, takie jak siła elektrostatyczna, siła magnetyczna oraz silne i słabe siły jądrowe, które działają na poziomie atom i jądro atomowe.

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka sił odległych
    • 1.1 Pojęcie pola siłowego
  • 2 Przykłady sił na odległość
    • 2.1 Grawitacja
    • 2.2 Siła elektrostatyczna
    • 2.3 Siła magnetyczna
    • 2.4 Silne i słabe siły nuklearne
  • 3 Odnośniki

Charakterystyka sił odległych

Główne cechy sił zdalnych to:

-Nie wymagają, aby oddziałujące obiekty były w bezpośrednim kontakcie.

-Powiązali pole siłowe służąc jako mediator interakcji.

Izaak Newton nie miał problemu z podjęciem akcji na odległość, ponieważ grawitacja działa na spadające jabłko. Chociaż Newton myślał konkretnie o grawitacji, a nie o oddziaływaniu elektrycznym lub magnetycznym, które nie wymaga kontaktu między ciałami.

Jednak ma to niewielką wadę, ponieważ działanie na odległość oznacza, że ​​informacje między obiektami przepływają natychmiastowo. Zatem ciało, które wywiera siłę, zawsze wykrywa położenie innego obiektu przez cały czas, ale chodzi o to, że żadna informacja nie może podróżować szybciej niż światło w próżni..

Pojęcie pola siłowego

Fakt, że w próżni nic nie porusza się szybciej niż światło, doprowadził do powstania koncepcji pole siłowe, przez które zachodzi interakcja.

Angielski fizyk Michael Faraday jako pierwszy zdefiniował pole siłowe, tym razem myśląc o oddziaływaniu elektromagnetycznym, chociaż idea ta została rozszerzona na inne siły, które działają bez potrzeby bezpośredniego kontaktu..

Tak więc, na przykład, ziemskie pole grawitacyjne jest tym, które działa jako pośrednik między Ziemią a jabłkiem i to przez pole to ostatnie dostrzega masę Ziemi i jest do niej przyciągane..

Dlatego niektórzy autorzy wolą nazywać siły dystansowe siłami polowymi (siły polowe w języku angielskim), pole jest bytem wektorowym związanym z siłą i odpowiedzialnym za ustalanie interakcji między obiektami w każdym punkcie przestrzeni. Dzięki polu siłowemu obiekt, który je wytwarza, nie musi nawet wiedzieć, że wpływa na inny.

Przykłady sił na odległość

Siły opisane w skrócie poniżej są częścią podstawowe interakcje natury. Jak powiedziano, najbardziej znane są siły grawitacji i elektromagnetyczne..

Jednak rola silnych i słabych sił jądrowych jest fundamentalna dla stabilności materii, bez nich wszechświat, jaki znamy, nie istniałby..

Grawitacja

Siła grawitacji jest najbardziej znaną odległą siłą ze wszystkich, ponieważ objawia się poprzez ciężar. Źródło: Alexander Borek za pośrednictwem Wikimedia Commons.

Siła grawitacji powstaje między dwoma obiektami, które mają masę i są zawsze atrakcyjne. Nazywa się to ciężarem, gdy obiekt, który go wywiera, to Ziemia i ten, który go otrzymuje, znajduje się blisko powierzchni, ale istnieje między dowolną parą obiektów o masie, chociaż jeśli masa obiektów jest bardzo mała, siła przyciągania między nimi nie są oczywiste.

Jest dalekosiężny, dlatego siła grawitacji objawia się silnie w skali kosmicznej: dzięki niej Słońce utrzymuje planety i inne obiekty Układu Słonecznego na ich orbitach..

Jest to również pierwotna siła, dzięki której powstają ciała niebieskie, takie jak gwiazdy i planety, w tym Słońce i Ziemia..

Siła elektrostatyczna

Siła ta pojawia się między obiektami, które mają ładunek elektryczny i mogą być atrakcyjne lub odpychające. Istnieją dwa rodzaje ładunków: dodatnie i ujemne. W atomie protony w jądrze mają ładunek dodatni, podczas gdy elektrony mają ładunek ujemny..

Ogólnie atom jest obojętny, co oznacza, że ​​liczba protonów jest równa liczbie elektronów, ale czasami materia jest jonizowana, to znaczy pozyskuje nadmiar elektronów lub je traci. W tym przypadku istnieje opłata netto, która może wchodzić w interakcje z innymi opłatami.

Występowanie siły elektrostatycznej jest łatwe do sprawdzenia: wystarczy przeczesać włosy plastikowym grzebieniem i zbliżyć je do kawałków papieru lub konfetti. Od razu widać, że grzebień przyciąga kawałki papieru.

Siła magnetyczna

Kierunek siły magnetycznej magnesów zilustrowany ich biegunami magnetycznymi

Starożytni Grecy znali, dzięki świadectwu Talesa z Miletu, bogaty minerał na wzgórzach miasta Magnesia w Azji Mniejszej, zdolny do przyciągania kawałków minerałów opartych na żelazie lub niklu. Ten minerał to tzw. Tlenek żelaza magnetyt, co z kolei może namagnesować inne podatne minerały i przekształcić je w magnes.

Magnesy odchylają kompas, a także drut, przez który przepływa prąd elektryczny, zachowuje się jak magnes. W rzeczywistości magnetyzm jest powiązany z poruszającymi się ładunkami elektrycznymi.

Polaryzacja jest charakterystyczna dla magnesów, istnieją dwa rodzaje: biegun północny i biegun południowy. Przeciwległe bieguny przyciągają się i podobnie jak bieguny odpychają, ale w przeciwieństwie do ładunków elektrycznych, z natury nigdy nie są rozdzielane, magnesy są zawsze dipolami.

Silne i słabe siły nuklearne

Ilustracja atomu z jego elektronami, jądrem, neutronami i protonami, w którym występują siły jądrowe

Siły te nie są łatwe do zaobserwowania, ale mają one ważną misję utrzymywania spójności jądra atomowego, co jest bardzo konieczne, jeśli weźmie się pod uwagę, że jądro składa się z protonów, które, ponieważ wszystkie są naładowane dodatnio, ulegają odpychaniu elektrycznemu..

Są to siły bliskiego zasięgu, ponieważ działają tylko na odległości podobne do wielkości jądra atomowego, w przybliżeniu rzędu 10-piętnaście m, bardzo mała odległość.

Wszystkie siły działające na odległość są bardzo ważne, ponieważ w swoim działaniu łączą się, kształtując znany wszechświat..

Bibliografia

  1. Byjus. Siły bezkontaktowe. Odzyskany z: byjus.com.
  2. Giancoli, D. 2006. Fizyka: Zasady z zastosowaniami. 6th. Ed prentice hall.
  3. Hewitt, Paul. 2012. Konceptualne nauki fizyczne. 5. Ed Pearson.
  4. Kirkpatrick, L. 2007. Fizyka: spojrzenie na świat. 6. wydanie skrócone. Cengage Learning.
  5. Uniwersytet w Sewilli. Siły w przyrodzie. Odzyskany z: laplace.us.es.

Jeszcze bez komentarzy