ההבדל בין כוח הכבידה והמגנטיות

כוח הכבידה מול מגנטיות

כוח הכבידה וכוחות מגנטיים הם שני הכוחות הבסיסיים ביותר שהיקום בנוי עליהם. חשוב מאוד שתהיה לנו הבנה מספקת בכוחות היסוד הללו כדי להבין את מכניקת היקום. כוח הכבידה יחד עם כוח אלקטרומגנטי, כוח גרעיני חלש כוח גרעיני חזק עושה את ארבעת הכוחות הבסיסיים של היקום. תיאוריות אלה ממלאות תפקיד חיוני בתחומים כמו קוסמולוגיה, תורת היחסות, מכניקת הקוונטים, אסטרונומיה, אסטרופיזיקה, פיסיקת חלקיקים וכמעט כל דבר שהוא ביקום הידוע. במאמר זה נדון בתיאוריות העומדות מאחורי הכבידה והמגנטיות, הדמיון ביניהם, איך הם מתרחשים ביקום ולבסוף את ההבדלים ביניהם.

-> ->

כוח הכבידה

כוח הכבידה הוא הכוח המתרחש עקב מסה כלשהי. המיסה היא הכרחית והמצב הדרוש לכוח הכבידה. יש שדה כבידה המוגדר סביב כל מסה. קח המונים m1 ו m2 להציב במרחק r אחד מהשני. כוח הכבידה בין שני ההמונים האלה הוא ג '1. m2 / r ^ 2 כאשר G הוא קבוע הכבידה האוניברסלי. מאז המוני שלילי אינם נוכחים, כוח הכבידה הוא תמיד אטרקטיבי. אין כוחות כבדים דוחים. יש לציין כי כוחות כבידה גם הם הדדית. כלומר, כוח m1 מופעל על m2 שווה והופך לכוח m2 הוא מפעיל על m1.

פוטנציאל הכבידה בנקודה מסוימת מוגדר ככמות העבודה שנעשתה על מסה יחידה כאשר מביאים אותו מאינסוף לנקודה הנתונה. מאחר ופוטנציאל הכבידה באינסוף הוא אפס, ומכיוון שכמות העבודה צריכה להיעשות היא שלילית פוטנציאל הכבידה הוא תמיד שלילי. לכן, האנרגיה הפוטנציאלית כבידה של כל אובייקט הוא גם שלילי.

מגנטיות

מגנטיות מתרחשת עקב זרמים חשמליים. מוליך ישר נוכחי מפעיל כוח רגיל הנוכחי על מנשא אחר נושאת הנוכחי ממוקם במקביל המנצח הראשון. כיוון שכוח זה הוא ניצב לזרימת המטענים, זה לא יכול להיות הכוח החשמלי. זה זוהה מאוחר יותר כמגנטיות. אפילו המגנטים הקבועים שאנו רואים מבוססים על הלולאה הנוכחית שנוצרת על ידי הספין של האלקטרון.

הכוח המגנטי יכול להיות אטרקטיבי או דוחה, אבל זה תמיד הדדי. שדה מגנטי מפעיל כוח על כל מטען נע, אך מטענים נייחים אינם מושפעים. שדה מגנטי של מטען נע תמיד מאונך למהירות. הכוח על מטען נע על ידי שדה מגנטי הוא פרופורציונלי למהירות המטען וכיוון השדה המגנטי.

מה ההבדל בין מגנטיות לכוח הכבידה? כוחות הכבידה להתרחש עקב מסה ומגנטיות מתרחשת עקב מטענים נעים. כוחות מגנטיים יכולים להיות אטרקטיביים או דוחים, אבל כוחות הכבידה תמיד מושכים. • החלת החוק של גאוס על ההמונים נותנת את שטף הכבידה הכולל על פני השטח הסגורים, כאשר המסה סגורה, אבל זה חל על המגנטים תמיד מניב אפס. מאחר שאין מונופולין מגנטיים, השטף המגנטי הכולל על פני כל משטח סגור הוא תמיד אפס.