Krafter på avståndskoncept, egenskaper, exempel

3545
Charles McCarthy

De krafter på avstånd eller handlingskrafter på avstånd, som de också är kända, är de som inte behöver föremålen som de samverkar med för att vara i fysisk kontakt. Därifrån får det sitt namn.

Vikt är den mest kända och välbekanta fjärrstyrkan av alla eftersom den verkar i alla tänkbara vardagssituationer, men det finns också elektriska och magnetiska krafter..

Bland de avlägsna krafterna sticker den magnetiska kraften ut

Till exempel kommer ett äpple att falla från trädet eftersom det ligger nära jordens yta och jorden utövar alltid en attraktiv kraft på det, oavsett om det är upphängt från trädet i en viss höjd, det ligger på ett bord eller det är helt enkelt på toppen. Äpplets vikt verkar alltid och får äpplet att falla så snart möjligheten ger sig.

I detta skiljer sig avståndskrafter från kontaktkrafter, eftersom de kräver kontakt mellan ytor för att manifestera deras verkan. Friktion är en av de vanligaste kontaktkrafterna och det finns inget problem att kontaktkrafterna verkar tillsammans med avståndskrafterna på samma kropp..

Vikt är den huvudsakliga kända kraften på avstånd, eller åtminstone den som är mest bekant för alla, men det finns andra, såsom den elektrostatiska kraften, magnetkraften och de starka och svaga kärnkrafterna, som verkar på nivån av atom och atomkärnan.

Artikelindex

  • 1 Egenskaper för avlägsna krafter
    • 1.1 Begreppet kraftfält
  • 2 Exempel på krafter på avstånd
    • 2.1 Gravitation
    • 2.2 Den elektrostatiska kraften
    • 2.3 Magnetkraften
    • 2.4 De starka och svaga kärnkrafterna
  • 3 Referenser

Kännetecken för avlägsna styrkor

Huvudegenskaperna hos avlägsna krafter är:

-De kräver inte att de interagerande objekten är i direktkontakt.

-De har associerat en kraftfält tjänar som medlare för interaktion.

Isaac Newton hade inga problem med att upprätta åtgärder på avstånd eftersom hur gravitationen verkar på det fallande äpplet. Även om Newton tänkte specifikt på gravitationen och inte på elektrisk interaktion eller magnetisk interaktion som inte kräver kontakt mellan kroppar.

Det finns dock liten nackdel med detta, eftersom handling på avstånd innebär att information mellan objekt strömmar omedelbart. Således detekterar kroppen som utövar kraften alltid det andra föremålets position hela tiden, men poängen är att ingen information kan färdas snabbare än ljus i ett vakuum..

Begreppet kraftfält

Det faktum att ingenting färdas snabbare än ljus i ett vakuum ledde till skapandet av begreppet kraftfält, genom vilken interaktionen sker.

Den engelska fysikern Michael Faraday var den första som definierade ett kraftfält, den här gången funderade på elektromagnetisk interaktion, även om idén utvidgas till att omfatta andra krafter som verkar utan behov av direktkontakt..

Således är till exempel jordens gravitationsfält det som fungerar som en medlare mellan jorden och äpplet, och det är genom fältet som den senare uppfattar jordens massa och attraheras av den..

Det är därför som vissa författare föredrar att kalla avståndskrafterna som fältkrafter (fältstyrka på engelska), fältet är en vektorenhet relaterad till kraft och ansvarig för att etablera interaktionen mellan objekt vid varje punkt i rymden. Tack vare kraftfältet behöver objektet som producerar det inte ens veta att det påverkar en annan.

Exempel på krafter på avstånd

Krafterna som beskrivs kort nedan är en del av grundläggande interaktioner av naturen. Det mest kända är som sagt gravitation och elektromagnetiska krafter..

Men de starka och svaga kärnkrafternas roll är grundläggande för materiens stabilitet, utan dem skulle universum som vi vet det inte existera..

Tyngdkraften

Gravitationskraften är den mest kända fjärrstyrkan av alla, eftersom den manifesterar sig genom vikt. Källa: Alexander Borek via Wikimedia Commons.

Tyngdkraften uppstår mellan två objekt som har massa och alltid är attraktiva. Det kallas vikt, när föremålet som utövar det är jorden och det som tar emot det ligger nära ytan, men det finns mellan ett par objekt med massa, även om massan av objekten är mycket liten, är kraften attraktion mellan båda är inte uppenbara.

Det är långväga, det är därför tyngdkraften manifesterar sig kraftigt i en kosmisk skala: tack vare det håller solen planeterna och andra föremål i solsystemet i sina respektive banor..

Det är också urkraften tack vare vilken himmelskroppar som stjärnor och planeter, inklusive solen och jorden, bildas..

Elektrostatisk kraft

Denna kraft gör sitt utseende mellan föremål som har en elektrisk laddning och kan vara attraktiva eller frånstötande. Det finns två typer av laddningar: positiva och negativa. I atomen har protonerna i kärnan en positiv laddning, medan elektronerna har en negativ laddning..

I allmänhet är atomen neutral, vilket betyder att antalet protoner är lika med elektronerna, men ibland joniseras materien, det vill säga den förvärvar överskott av elektroner eller förlorar dem. I detta fall finns det en nettoladdning som kan interagera med andra avgifter.

Förekomsten av den elektrostatiska kraften är lätt att kontrollera: kamma bara håret med en plastkam och sätt det nära pappersbitar eller konfetti. Du kan omedelbart se att kammen lockar pappersbitarna.

Magnetisk kraft

Riktning av magnetisk kraft i magneter illustrerade med deras magnetiska poler

De forntida grekerna visste, genom vittnesbördet om Thales från Miletus, ett rikligt mineral i bergen i staden Magnesia i Lilla Asien, som kunde locka till sig bitar av mineraler baserade på järn eller nickel. Detta mineral kallas en järnoxid magnetit, som i sin tur kan magnetisera andra känsliga mineraler och förvandla dem till en magnet.

Magneter avböjer kompassen och även en tråd genom vilken en elektrisk ström cirkulerar beter sig som en magnet. Faktum är att magnetism är förknippat med rörliga elektriska laddningar.

Polaritet är en egenskap hos magneter, det finns två typer: nordpolen och sydpolen. Motsatta stolpar lockar och som poler stöter bort, men till skillnad från elektriska laddningar är de aldrig separerade, magneter är alltid dipoler.

De starka och svaga kärnkrafterna

Illustration av en atom med sina elektroner, kärnor, neutroner och protoner, där kärnkrafter uppträder

Dessa krafter är inte lätt observerbara, men de har det viktiga uppdraget att hålla atomkärnan sammanhängande, mycket nödvändigt om det anses att kärnan består av protoner, som, eftersom de alla är positivt laddade, upplever elektrisk avstötning..

De är kortslutna krafter, eftersom de endast verkar på avstånd som liknar atomkärnans storlek, ungefär i storleksordningen 10-femton m, ett extremt litet avstånd.

Alla krafter på avstånd är mycket viktiga, för i sin handling kombineras de för att forma det kända universum..

Referenser

  1. Byjus. Beröringsfria krafter. Återställd från: byjus.com.
  2. Giancoli, D. 2006. Fysik: principer med tillämpningar. 6: e. Ed prentice hall.
  3. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuell fysik. 5: e. Ed Pearson.
  4. Kirkpatrick, L. 2007. Fysik: En titt på världen. 6: e förkortade upplagan. Cengage Learning.
  5. Sevilla universitet. Krafter i naturen. Återställd från: laplace.us.es.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.