Krachten op afstand concept, kenmerken, voorbeelden

4572
Jonah Lester

De krachten op afstand of actiekrachten op afstand, zoals ze ook worden genoemd, zijn diegene die de objecten waarmee ze in wisselwerking staan ​​niet nodig hebben om in fysiek contact te staan. Van daaruit ontleent het zijn naam.

Gewicht is de meest bekende en bekende kracht op afstand, omdat het in elke denkbare alledaagse situatie werkt, maar er zijn ook elektrische en magnetische krachten..

Onder de afgelegen krachten valt de magnetische kracht op

Een appel zal bijvoorbeeld van de boom vallen omdat hij zich dicht bij het aardoppervlak bevindt en de aarde er altijd een aantrekkingskracht op uitoefent, of hij nu op een bepaalde hoogte aan de boom hangt, op een tafel staat of is gewoon bovenop aarde. Het gewicht van de appel werkt altijd en zorgt ervoor dat de appel valt zodra de gelegenheid zich voordoet.

Hierin verschillen afstandskrachten van contactkrachten, omdat ze contact tussen oppervlakken nodig hebben om hun werking te manifesteren. Wrijving is een van de meest voorkomende contactkrachten en het is geen probleem dat de contactkrachten samenwerken met de afstandskrachten op hetzelfde lichaam..

Gewicht is de belangrijkste bekende kracht op afstand, of in ieder geval de meest bekende kracht voor iedereen, maar er zijn andere, zoals de elektrostatische kracht, de magnetische kracht en de sterke en zwakke nucleaire krachten, die werken op het niveau van de atoom en de atoomkern.

Artikel index

  • 1 Kenmerken van afgelegen krachten
    • 1.1 Het concept van krachtveld
  • 2 Voorbeelden van krachten op afstand
    • 2.1 Zwaartekracht
    • 2.2 De elektrostatische kracht
    • 2.3 De magnetische kracht
    • 2.4 De sterke en zwakke nucleaire krachten
  • 3 referenties

Kenmerken van afgelegen krachten

De belangrijkste kenmerken van afgelegen krachten zijn:

-Ze vereisen niet dat de interactieve objecten in direct contact staan.

-Ze hebben een krachtveld fungeren als bemiddelaar voor interactie.

Isaac Newton had geen probleem om op afstand actie te ondernemen, aangezien de zwaartekracht inwerkt op de vallende appel. Hoewel Newton specifiek aan de zwaartekracht dacht, en niet aan elektrische interactie of magnetische interactie waarvoor geen contact tussen lichamen nodig is.

Dit heeft echter weinig nadelen, aangezien actie op afstand impliceert dat informatie tussen objecten ogenblikkelijk stroomt. Het lichaam dat de kracht uitoefent, detecteert dus altijd te allen tijde de positie van het andere object, maar het punt is dat geen informatie sneller kan reizen dan licht in een vacuüm..

Het concept van krachtveld

Het feit dat niets sneller reist dan licht in een vacuüm leidde tot de creatie van het concept van krachtveld, waardoor de interactie plaatsvindt.

De Engelse natuurkundige Michael Faraday was de eerste die een krachtveld definieerde, dit keer denkend aan elektromagnetische interactie, hoewel het idee wordt uitgebreid naar andere krachten die werken zonder dat er direct contact nodig is..

Zo is het zwaartekrachtveld van de aarde bijvoorbeeld degene die fungeert als bemiddelaar tussen de aarde en de appel, en door het veld neemt de laatste de massa van de aarde waar en wordt hij erdoor aangetrokken..

Daarom noemen sommige auteurs de afstandskrachten liever veldkrachten (veldkracht in het Engels), waarbij het veld een vector-entiteit is die verband houdt met kracht en verantwoordelijk is voor het vaststellen van de interactie tussen objecten op elk punt in de ruimte. Dankzij het krachtveld hoeft het object dat het produceert niet eens te weten dat het een ander beïnvloedt.

Voorbeelden van krachten op afstand

De krachten die hieronder kort worden beschreven, maken deel uit van de fundamentele interacties van de natuur. De meest bekende, zoals gezegd, zijn zwaartekracht en elektromagnetische krachten..

De rol van de sterke en zwakke nucleaire krachten is echter fundamenteel in de stabiliteit van materie, zonder hen zou het universum zoals we het kennen niet bestaan..

De zwaartekracht

De zwaartekracht is de meest bekende kracht op afstand, aangezien deze zich manifesteert door middel van gewicht. Bron: Alexander Borek via Wikimedia Commons.

De zwaartekracht ontstaat tussen twee objecten die massa hebben en altijd aantrekkelijk zijn. Het wordt gewicht genoemd, wanneer het object dat het uitoefent de aarde is en degene die het ontvangt, zich dicht bij het oppervlak bevindt, maar het bestaat tussen elk paar objecten met massa, hoewel als de massa van de objecten erg klein is, de kracht van aantrekkingskracht tussen beide is niet duidelijk.

Het is een lange afstand, daarom manifesteert de zwaartekracht zich krachtig op kosmische schaal: dankzij haar houdt de zon de planeten en andere objecten van het zonnestelsel in hun respectieve banen..

Het is ook de oerkracht waardoor hemellichamen zoals sterren en planeten, inclusief de zon en de aarde, worden gevormd..

Elektrostatische kracht

Deze kracht doet zijn intrede tussen objecten die een elektrische lading hebben en aantrekkelijk of afstotend kunnen zijn. Er zijn twee soorten ladingen: positief en negatief. In het atoom hebben de protonen in de kern een positieve lading, terwijl de elektronen een negatieve lading hebben..

Over het algemeen is het atoom neutraal, wat betekent dat het aantal protonen gelijk is aan dat van elektronen, maar soms wordt materie geïoniseerd, dat wil zeggen dat het overtollige elektronen verwerft of verliest. In dit geval is er een nettolading, die kan interageren met andere ladingen.

Het bestaan ​​van de elektrostatische kracht is eenvoudig te controleren: kam je haar gewoon met een plastic kam en breng het dicht bij stukjes papier of confetti. Je ziet direct dat de kam de stukjes papier aantrekt.

Magnetische kracht

Richting van magnetische kracht in magneten geïllustreerd met hun magnetische polen

De oude Grieken kenden, door het getuigenis van Thales van Milete, een overvloedig mineraal in de heuvels van de stad Magnesia in Klein-Azië, dat in staat was om stukjes mineralen aan te trekken op basis van ijzer of nikkel. Dit mineraal wordt een ijzeroxide genoemd magnetiet, die op hun beurt andere gevoelige mineralen kunnen magnetiseren en ze in een magneet kunnen veranderen.

Magneten buigen het kompas af en ook een draad waardoor een elektrische stroom circuleert, gedraagt ​​zich als een magneet. Magnetisme wordt in feite geassocieerd met bewegende elektrische ladingen.

Polariteit is een kenmerk van magneten, er zijn twee soorten: noordpool en zuidpool. Tegenoverliggende polen trekken aan en stoten net als polen af, maar in tegenstelling tot elektrische ladingen zijn ze in de natuur nooit van elkaar gescheiden, magneten zijn altijd dipolen.

De sterke en zwakke nucleaire krachten

Illustratie van een atoom met zijn elektronen, kern, neutronen en protonen, waar kernkrachten optreden

Deze krachten zijn niet gemakkelijk waarneembaar, maar ze hebben de belangrijke missie om de atoomkern samenhangend te houden, zeer noodzakelijk als men bedenkt dat de kern uit protonen bestaat, die, aangezien ze allemaal positief geladen zijn, elektrische afstoting ondergaan..

Het zijn krachten op korte afstand, omdat ze alleen werken op afstanden die vergelijkbaar zijn met de grootte van de atoomkern, ongeveer in de orde van 10-vijftien m, een extreem kleine afstand.

Alle krachten op afstand zijn erg belangrijk, omdat ze in hun actie samen het bekende universum vormen..

Referenties

  1. Byjus. Contactloze krachten. Hersteld van: byjus.com.
  2. Giancoli, D. 2006. Natuurkunde: principes met toepassingen. 6e. Ed Prentice Hall.
  3. Hewitt, Paul. 2012. Conceptuele fysische wetenschappen. 5e. Ed Pearson.
  4. Kirkpatrick, L. 2007. Natuurkunde: een blik op de wereld. 6e verkorte editie. Cengage leren.
  5. Sevilla Universiteit. Krachten in de natuur. Hersteld van: laplace.us.es.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.