Gravitácia vs magnetizmus
Gravitačná sila a magnetické sily sú dve z najzákladnejších síl, na ktorých je vesmír postavený. Je veľmi dôležité mať dostatočné pochopenie týchto základných síl, aby sme porozumeli mechanike vesmíru. Gravitácia spolu s elektromagnetickou silou, slabou jadrovou silou a silnou jadrovou silou tvoria štyri základné sily vesmíru. Tieto teórie zohrávajú zásadnú úlohu v oblastiach ako kozmológia, relativita, kvantová mechanika, astronómia, astrofyzika, časticová fyzika a takmer vo všetkom, čo sa nachádza v známom vesmíre. V tomto článku sa budeme zaoberať teóriami gravitácie a magnetizmu, ich podobnosťami, tým, ako sa vyskytujú vo vesmíre, a nakoniec ich rozdielmi.
Gravitácia
Gravitácia je sila, ktorá vzniká v dôsledku akejkoľvek hmoty. Hmotnosť je nevyhnutnou a dostatočnou podmienkou pre gravitáciu. Okolo akejkoľvek hmoty je definované gravitačné pole. Vezmite hmoty m1 a m2 umiestnené vo vzdialenosti r od seba. Gravitačná sila medzi týmito dvoma hmotnosťami je G.m1.m2 / r ^ 2, kde G je univerzálna gravitačná konštanta. Pretože záporné hmoty nie sú prítomné, gravitačná sila je vždy atraktívna. Neexistujú žiadne odpudivé gravitačné sily. Je potrebné poznamenať, že gravitačné sily sú tiež vzájomné. To znamená, že sila m1 pôsobiaca na m2 je rovnaká a opačná ako sila m2 pôsobiaca na m1.
Gravitačný potenciál v bode je definovaný ako množstvo práce vykonanej na jednotkovej hmote pri jej privedení z nekonečna do daného bodu. Pretože gravitačný potenciál v nekonečne je nula a keďže množstvo práce, ktoré je potrebné vykonať, je záporné, je gravitačný potenciál vždy záporný. Preto je gravitačná potenciálna energia ľubovoľného objektu tiež negatívna.
Magnetizmus
Magnetizmus sa vyskytuje v dôsledku elektrických prúdov. Vodič prenášajúci jednosmerný prúd vyvíja silu normálnu k prúdu na ďalší vodič prenášajúci prúd umiestnený rovnobežne s prvým vodičom. Pretože táto sila je kolmá na tok nábojov, nemôže to byť elektrická sila. To sa neskôr identifikovalo ako magnetizmus. Aj permanentné magnety, ktoré vidíme, sú založené na prúdovej slučke vytvorenej rotáciou elektrónu.
Magnetická sila môže byť buď atraktívna alebo odpudzujúca, ale vždy je to vzájomné. Magnetické pole vyvíja silu na akýkoľvek pohybujúci sa náboj, ale stacionárne náboje nie sú ovplyvnené. Magnetické pole pohybujúceho sa náboja je vždy kolmé na rýchlosť. Sila na pohybujúci sa náboj magnetickým poľom je úmerná rýchlosti náboja a smeru magnetického poľa.
Aký je rozdiel medzi magnetizmom a gravitáciou?
• Gravitačné sily vznikajú v dôsledku hmotnosti a magnetizmus v dôsledku pohyblivých nábojov.
• Magnetické sily môžu byť buď atraktívne alebo odpudivé, ale gravitačné sily sú vždy atraktívne.
• Aplikácia Gaussovho zákona na hmoty dáva celkový gravitačný tok cez uzavretý povrch, keď je hmota uzavretá, ale toto aplikované na magnety vždy dáva nulu.
• Pretože neexistujú žiadne magnetické monopoly, celkový magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch je vždy nulový.
