Smagums pret magnētismu
Gravitācijas spēks un magnētiskie spēki ir divi no būtiskākajiem spēkiem, uz kuriem Visums ir balstīts. Ir ļoti svarīgi, lai šajos fundamentālajos spēkos būtu pietiekama izpratne, lai izprastu Visuma mehāniku. Gravitācija kopā ar elektromagnētisko spēku, vāju kodolspēku un spēcīgu kodolspēku veido četrus Visuma pamatspēkus. Šīm teorijām ir būtiska loma tādās jomās kā kosmoloģija, relativitāte, kvantu mehānika, astronomija, astrofizika, daļiņu fizika un gandrīz viss, kas atrodas zināmajā Visumā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim teorijas par gravitāciju un magnētismu, to līdzību, to, kā tās notiek Visumā, un visbeidzot to atšķirības.
Smagums
Smagums ir spēks, kas rodas jebkuras masas dēļ. Masa ir nepieciešams un pietiekams gravitācijas nosacījums. Ap jebkuru masu ir noteikts gravitācijas lauks. Ņem masas m1 un m2, kas novietotas attālumā r viena no otras. Gravitācijas spēks starp šīm divām masām ir G.m1.m2 / r ^ 2, kur G ir universālā gravitācijas konstante. Tā kā negatīvās masas nav, gravitācijas spēks vienmēr ir pievilcīgs. Nav atgrūžošu gravitācijas spēku. Jāatzīmē, ka gravitācijas spēki ir arī savstarpēji. Tas nozīmē, ka spēks, ko m1 izdara uz m2, ir vienāds un ir pretējs spēkam, ko m2 iedarbojas uz m1.
Gravitācijas potenciālu vienā punktā definē kā ar vienības masu paveiktā darba apjomu, kad tas tiek novests no bezgalības līdz dotajam punktam. Tā kā gravitācijas potenciāls bezgalībā ir nulle un tā kā veicamā darba apjoms ir negatīvs, gravitācijas potenciāls vienmēr ir negatīvs. Tāpēc jebkura objekta gravitācijas potenciālā enerģija ir arī negatīva.
Magnētisms
Magnētisms rodas elektrisko strāvu dēļ. Taisnās strāvas nesējs rada strāvai normālu spēku citam strāvas pārneses vadītājam, kas novietots paralēli pirmajam vadītājam. Tā kā šis spēks ir perpendikulārs lādiņu plūsmai, tas nevar būt elektriskais spēks. Vēlāk tas tika identificēts kā magnētisms. Pat pastāvīgie magnēti, kurus mēs redzam, ir balstīti uz pašreizējo cilpu, ko rada elektrona griešanās.
Magnētiskais spēks var būt vai nu pievilcīgs, vai atgrūžošs, taču tas vienmēr ir abpusējs. Magnētiskais lauks iedarbojas uz jebkuru kustīgu lādiņu, bet stacionāros lādiņus tas neietekmē. Kustīga lādiņa magnētiskais lauks vienmēr ir perpendikulārs ātrumam. Spēks uz magnētiskā lauka kustīgo lādiņu ir proporcionāls lādiņa ātrumam un magnētiskā lauka virzienam.
Kāda ir atšķirība starp magnētismu un gravitāciju?
• Gravitācijas spēki rodas masas dēļ, un magnētisms rodas kustīgu lādiņu dēļ.
• Magnētiskie spēki var būt vai nu pievilcīgi, vai atgrūžoši, bet gravitācijas spēki vienmēr ir pievilcīgi.
• Gausa likuma piemērošana masām dod kopējo gravitācijas plūsmu virs slēgtās virsmas, kad masa ir slēgta, bet tas, ko pielieto magnētiem, vienmēr dod nulli.
• Tā kā nav magnētisko monopolu, kopējā magnētiskā plūsma pār jebkuru slēgtu virsmu vienmēr ir nulle.
