Тартылуу күчү жана электромагнетизм
Бул салыштыруу космостун түзүлүшүн башкарган гравитация күчү менен атомдун туруктуулугу жана заманбап технология үчүн жооптуу болгон электромагнетизмдин ортосундагы негизги айырмачылыктарды талдайт. Экөө тең алыскы аралыкка таасир этүүчү күчтөр болгону менен, алар күчү, жүрүм-туруму жана затка тийгизген таасири боюнча бир топ айырмаланат.
Көрүнүктүү нерселер
- Тартылуу күчү – бул кайтарылгыс жалгыз негизги күч.
- Электромагнетизм болжол менен 10го барабар, анын 36 нөлү тартылуу күчүнөн күчтүү.
- Эки күчтүн тең диапазону математикалык жактан чексиз, бирок алар аралык менен алсырайт.
- Тартылуу күчү галактикаларды калыптандырса, электромагнетизм биологиялык жана химиялык дүйнөнү калыптандырат.
Тартылуу күчү эмне?
Массасы же энергиясы бар бардык материянын ортосунда аракеттенүүчү универсалдуу тартылуу күчү.
- Негизги булак: Масса жана энергия
- Салыштырмалуу күч: Эң алсыз фундаменталдык күч
- Диапазону: Чексиз
- Жүрүм-туруму: Ар дайым жагымдуу
- Теориялык алкак: Жалпы салыштырмалуулук теориясы
Электромагнетизм эмне?
Электрдик заряддалган бөлүкчөлөрдүн ортосунда аракеттенүүчү күч, электрдик жана магниттик эффекттерди айкалыштырат.
- Негизги булак: Электр заряды
- Салыштырмалуу күч: Өтө күчтүү
- Диапазону: Чексиз
- Жүрүм-турум: жагымдуу же жийиркеничтүү
- Теориялык негиздер: Кванттык электродинамика
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Тартылуу күчү | Электромагнетизм |
|---|---|---|
| Ортомчу бөлүкчө | Гравитон (теориялык) | Фотон |
| Өз ара аракеттенүү түрү | Униполярдык (жөн гана өзүнө тартат) | Биполярдык (тартат жана түртөт) |
| Салыштырмалуу күч | 1 | 10^36 эсе күчтүү |
| Негизги домен | Планеталар, жылдыздар жана галактикалар | Атомдор, молекулалар жана химия |
| Коргоочу потенциал | Бөгөттөөгө болбойт | Корголушу мүмкүн (Фарадей капасы) |
| Башкаруучу теңдеме | Ньютондун тартылуу мыйзамы | Кулон мыйзамы / Максвелл теңдемелери |
Толук салыштыруу
Көлөмүндөгү айырмачылык
Бул эки күчтүн ортосундагы күч айырмасы таң калыштуу. Тартылуу күчү бутубузду жерде кармап турса, электромагнетизм сиздин полдон кулап түшүүңүзгө жол бербейт; бут кийимиңиздеги атомдор менен полдогу атомдордун ортосундагы электростатикалык түртүү күчү бүтүндөй Жер планетасынын тартылуу күчүнө каршы турууга жетиштүү күчтүү.
Полярдуулук жана заряд
Тартылуу күчү – бул масса бир гана "түрдө" болгондуктан, тартылуу күчү. Бирок, электромагнетизм оң жана терс заряддар менен башкарылат. Бул заряддар тең салмактуу болгондо электромагнетизмди нейтралдаштырууга же коргоого мүмкүндүк берет, ал эми тартылуу күчүнүнүн кумулятивдик мүнөзү масса көбөйгөн сайын ааламдын ири масштабдуу түзүлүшүнө үстөмдүк кылаарын билдирет.
Макро жана микро таасир
Атомдор жана химия чөйрөсүндө тартылуу күчү ушунчалык алсыз болгондуктан, эсептөөлөрдө этибарга алынбайт. Электромагнетизм электрондордун ядролорду кантип орбиталаарын жана молекулалардын кантип бири-бири менен байланышаарын аныктайт. Тескерисинче, галактикалык масштабда чоң телолор адатта электрдик жактан нейтралдуу болот, бул тартылуу күчүнүн планеталардын орбиталарын жана жылдыздардын кыйрашын башкаруучу негизги күчкө айланышына мүмкүндүк берет.
Геометриялык жана талаалык өз ара аракеттенүү
Заманбап физика гравитацияны жөн гана күч катары эмес, массадан улам пайда болгон мейкиндик-убакыттын өзүнүн ийрилиги катары карайт. Электромагнетизм бөлүкчөлөр фотондор менен алмашкан талаа өз ара аракеттешүүсү катары сүрөттөлөт. Бул эки башка сүрөттөөнү — гравитациянын геометриялык табияты менен электромагнетизмдин кванттык табияты — шайкеш келтирүү теориялык физикадагы эң чоң көйгөйлөрдүн бири бойдон калууда.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Тартылуу күчү
Артыкчылыктары
- +Туруктуу орбиталарды түзөт
- +Жылдыздарды жана планеталарды түзөт
- +Алдын ала айтууга боло турган ири масштабдуу таасир
- +Туруктуу салмакты камсыз кылат
Конс
- −Калканч болуу мүмкүн эмес
- −Микродеңгээлдерде өтө алсыз
- −Кванттык теория менен бириктирүү кыйын
- −Жогорку энергиялуу кыйроолорго алып келет
Электромагнетизм
Артыкчылыктары
- +Бардык заманбап технологияларды колдонууга мүмкүндүк берет
- +Көрүү (жарык) үчүн жооптуу
- +Химиялык байланышты жеңилдетет
- +Оңой манипуляцияланышы мүмкүн
Конс
- −Кыйратуучу болушу мүмкүн (чагылган)
- −Электроникадагы кийлигишүү маселелери
- −Өз ара аракеттенүү үчүн акы талап кылынат
- −Кыска аралыктагы үстөмдүк гана
Жалпы каталар
Космосто гравитация жок.
Тартылуу күчү ааламдын бардык жеринде бар. Орбитадагы космонавттар салмаксыздыкты тартылуу күчү жоголгондуктан эмес, дайыма эркин кулап түшүү абалында болгондуктан сезишет; чындыгында, Эл аралык космос станциясынын бийиктиктеги тартылуу күчү Жер бетиндегиге караганда 90%га аз.
Магниттик күчтөр жана электрдик күчтөр ар башка нерселер.
Алар электромагнетизмдин бирдиктүү күчүнүн эки аспектиси. Кыймылдагы электр заряды магнит талаасын, ал эми өзгөрүлмө магнит талаасы электр тогун жаратат, бул алардын ажырагыс байланышта экенин далилдейт.
Тартылуу күчү абдан күчтүү, анткени ал планеталарды кыймылдатат.
Тартылуу күчү чындыгында төрт негизги күчтүн эң алсызы. Ал ар дайым аддитивдүү болгондуктан жана заттын массалык топтолушуна таасир эткендиктен гана күчтүү көрүнөт, ал эми электромагнетизм сыяктуу күчтүү күчтөр көбүнчө өздөрүн жокко чыгарат.
Жарыктын электромагнетизм менен байланышы жок.
Жарык чындыгында электромагниттик толкун. Ал космосто тараган термелүүчү электр жана магнит талааларынан турат, бул электромагнетизмди биз көргөн нерселердин баарына жооптуу күчкө айлантат.
Көп суралуучу суроолор
Эмне үчүн тартылуу күчү электромагнетизмге караганда алда канча алсыз?
Радио сигналын бөгөттөгөндөй эле, тартылуу күчүн бөгөттөй аласызбы?
Бул күчтөр кара тешиктин борборунда кандайча иштейт?
Сүрүлүү үчүн кайсы күч жооптуу?
Тартылуу күчү жарыктын ылдамдыгы менен жүрөбү?
Бул күчтөр атомдун түзүлүшүн кандайча аныктайт?
Статикалык электр энергиясы тартылуу күчү менен байланыштуубу?
Эгерде электромагнетизм күтүүсүздөн жок болуп кетсе эмне болот?
Чыгарма
Асман телолорунун кыймылын жана ааламдын ийрилигин изилдөөдө тартылуу күчүнө кайрылыңыз. Химиялык реакцияларды, жарыктын жүрүм-турумун жана дээрлик бардык заманбап электрондук түзүлүштөрдүн функцияларын түшүнүү үчүн электромагнетизмге кайрылыңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Атайын салыштырмалуулук теориясы жана жалпы салыштырмалуулук теориясы
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Атом жана молекула
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Басым vs Стресс
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Борбордон чегинүүчү күч vs Борбордон чегинүүчү күч
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Вакуум vs аба
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.