Smagums pret magnētismu

Gravitācijas spēks un magnētiskie spēki ir divi no vissvarīgākajiem spēkiem, uz kuriem Visums ir veidots. Ir ļoti svarīgi iegūt pietiekamu izpratni par šiem pamata spēkiem, lai izprastu Visuma mehāniku. Smagums kopā ar elektromagnētisko spēku, vāju kodolenerģijas spēku un spēcīgu kodolenerģijas spēku veido četrus Visuma pamat spēkus. Šīm teorijām ir būtiska loma tādās jomās kā kosmoloģija, relativitāte, kvantu mehānika, astronomija, astrofizika, daļiņu fizika un gandrīz jebkas, kas atrodas zināmajā Visumā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim smaguma un magnētisma teorijas, to līdzības, kā tās rodas Visumā un visbeidzot to atšķirības.

Smagums

Smagums ir spēks, kas rodas jebkuras masas dēļ. Masa ir nepieciešama un pietiekama smaguma pakāpe. 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 negatīvas masas nav, gravitācijas spēks vienmēr ir pievilcīgs. Nav atgrūdošu gravitācijas spēku. Jāatzīmē, ka arī gravitācijas spēki ir savstarpēji. Tas nozīmē, ka spēks m1, kas iedarbojas uz m2, ir vienāds un pretstatā spēkam m2, kas iedarbojas uz m1.

Gravitācijas potenciāls punktā tiek definēts kā darba apjoms, kas veikts ar vienības masu, nogādājot to no bezgalības līdz dotajam punktam. Tā kā gravitācijas potenciāls bezgalībā ir nulle un tā kā darāmā darba apjoms ir negatīvs, gravitācijas potenciāls vienmēr ir negatīvs. Tāpēc jebkura objekta gravitācijas potenciālā enerģija ir arī negatīva.

Magnētisms

Magnētisms rodas elektrisko strāvu dēļ. Taisns strāvas nesošais vadītājs pieliek strāvai normālu spēku citam strāvas nesošajam 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 strāvas cilpu, ko rada elektronu griešanās.

Magnētiskais spēks var būt gan pievilcīgs, gan atbaidošs, taču tas vienmēr ir savstarpējs. Magnētiskais lauks ietekmē katru kustīgo lādiņu, bet stacionārie lādiņi netiek ietekmēti. Kustīgas lādiņa magnētiskais lauks vienmēr ir perpendikulārs ātrumam. Spēks, ko magnētiskais lauks ietekmē kustīgai lādiņai, ir proporcionāls lādiņa ātrumam un magnētiskā lauka virzienam.

Kāda ir atšķirība starp magnētismu un smagumu? • Gravitācijas spēki rodas masas dēļ, un magnētisms rodas kustīgu lādiņu dēļ. • Magnētiskie spēki var būt pievilcīgi vai atbaidoši, bet gravitācijas spēki vienmēr ir pievilcīgi. • Gausa likuma piemērošana masām rada kopējo gravitācijas plūsmu virs slēgtas virsmas, kad masa ir norobežota, bet tas, kas tiek piemērots magnētiem, vienmēr dod nulli. • Tā kā magnētisko monopolu nav, kopējais magnētiskais plūsma uz jebkuras slēgtas virsmas vienmēr ir nulle.