Gravitácia vs magnetizmus
Gravitačná sila a magnetické sily sú dve z najzákladnejších síl, na ktorých je vesmír postavený. Je veľmi dôležité dostatočne porozumieť týmto základným silám, aby sme pochopili mechaniku vesmíru. Gravitácia spolu s elektromagnetickou silou, slabou jadrovou silou a silnou jadrovou silou tvoria štyri základné sily vesmíru. Tieto teórie hrajú zásadnú úlohu v oblastiach ako kozmológia, relativita, kvantová mechanika, astronómia, astrofyzika, časticová fyzika a takmer všetko, čo je v známom vesmíre. V tomto článku budeme diskutovať o teóriách gravitácie a magnetizmu, ich podobnostiach, ako sa vyskytujú vo vesmíre a nakoniec ich rozdieloch.
Gravitácia
Gravitácia je sila, ktorá vzniká v dôsledku akejkoľvek hmotnosti. Hmotnosť je nevyhnutnou a postačujúcou podmienkou pre gravitáciu. Okolo akejkoľvek hmoty je definované gravitačné pole. Vezmite hmotnosti 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. Keďže záporné hmoty nie sú prítomné, gravitačná sila je vždy príťažlivá. Neexistujú žiadne odpudivé gravitačné sily. Je potrebné poznamenať, že gravitačné sily sú tiež vzájomné. To znamená, že sila, ktorou m1 pôsobí na m2, je rovnaká a opačná k sile m2, ktorá pôsobí na m1.
Gravitačný potenciál v bode je definovaný ako množstvo práce vykonanej na jednotkovej hmotnosti pri jej prenesení z nekonečna do daného bodu. Keďže gravitačný potenciál v nekonečne je nulový a keďže množstvo práce, ktorú treba vykonať, je záporné, gravitačný potenciál je vždy záporný. Preto je aj gravitačná potenciálna energia akéhokoľvek objektu záporná.
Magnetizmus
Magnetizmus vzniká v dôsledku elektrických prúdov. Priamy prúdový vodič pôsobí silou kolmou na prúd na iný prúdový vodič umiestnený rovnobežne s prvým vodičom. Keďže táto sila je kolmá na tok nábojov, nemôže to byť elektrická sila. Toto bolo neskôr identifikované ako magnetizmus. Dokonca aj permanentné magnety, ktoré vidíme, sú založené na prúdovej slučke vytvorenej rotáciou elektrónu.
Magnetická sila môže byť príťažlivá alebo odpudivá, ale vždy je to vzájomné. Magnetické pole pôsobí silou 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 pôsobením magnetického poľa je úmerná rýchlosti náboja a smeru magnetického poľa.
Aký je rozdiel medzi magnetizmom a gravitáciou?
• Gravitačné sily vznikajú v dôsledku hmoty a magnetizmus v dôsledku pohybujúcich sa nábojov.
• Magnetické sily môžu byť príťažlivé alebo odpudivé, ale gravitačné sily sú vždy príťažlivé.
• Aplikovanie Gaussovho zákona na hmoty dáva celkový gravitačný tok cez uzavretý povrch, keď je hmota uzavretá, ale toto aplikovanie na magnety vždy dáva nulu.
• Keďže neexistujú žiadne magnetické monopóly, celkový magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch je vždy nulový.
