Forces de distance

Parmi les forces éloignées, la force magnétique se démarque

Quelles sont les forces éloignées?

Le Forces de distance o Les forces d'action à distance, comme ils sont également connus, sont ceux qui n'ont pas besoin des objets avec lesquels ils interagissent sont en contact physique. De là tire son nom.

Le poids est la force de distance la plus connue et la plus familière de toutes car elle agit dans chaque situation imaginable quotidienne, mais il existe également les forces électriques et magnétiques.

Por ejemplo, una manzana caerá del árbol porque se encuentra cerca de la superficie de la Tierra y esta ejerce siempre una fuerza de atracción sobre ella, sea que esté suspendida del árbol a cierta altura, que se encuentre encima de una mesa o simplemente esté sobre le sol. Le poids de la pomme agit et fait tomber la pomme dès que l'opportunité est présentée.

En cela, les forces éloignées diffèrent des forces de contact, car elles nécessitent un contact entre les surfaces pour exprimer leur action. Le frottement est l'une des forces de contact les plus fréquentes et il n'y a aucun problème dans lequel les forces de contact agissent avec les forces de distance sur le même corps.

Le poids est la principale force de distance connue, ou du moins la plus familière pour tous, mais il y en a d'autres, comme la force électrostatique, la force magnétique et les forces nucléaires fortes et faibles, qui agissent au niveau de l'atome et du noyau atomique.

Caractéristiques des forces de distance

Les principales caractéristiques des forces éloignées sont:

-Ils ne nécessitent pas que les objets qui interagissent soient en contact direct.

-Ils ont associé un champs de force qui sert de médiateur à l'interaction.

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Isaac Newton n'a eu aucun problème à établir une action à distance comme la façon dont la gravité agit sur la pomme qui tombe. Bien que Newton ait spécifiquement pensé à la gravité, et non à l'interaction électrique ou à l'interaction magnétique qui ne nécessite pas non plus de contact entre les corps.

Cependant, il y a de petits inconvénients avec cela, car l'action à distance implique que les informations entre les objets s'écoulent instantanément. Ainsi, le corps qui exerce la force détecte toujours la position de l'autre objet à tout moment, mais le fait est qu'aucune information ne peut voyager plus rapidement que la lumière dans le vide.

Le concept de champ de forces

Le fait que rien ne voyage plus vite que la lumière dans un vide a conduit à la création du concept de champ de forces, à travers quelle interaction se produit.

Le physicien anglais Michael Faraday a été le premier à définir un champ de forces, cette fois en pensant à l'interaction électromagnétique, bien que l'idée s'étend à d'autres forces qui agissent sans avoir besoin d'un contact direct.

Par exemple, le champ gravitationnel terrestre est celui qui agit comme un médiateur entre la Terre et la Pomme, et c'est à travers le champ que ce dernier perçoit la masse de la Terre et est attiré par elle.

C'est pourquoi certains auteurs préfèrent appeler les forces de distance comme forces de champ (Force de terrain En anglais), le domaine étant une entité vectorielle liée à la force et en charge de l'établissement de l'interaction entre les objets à chaque point de l'espace. Grâce au champ de force, l'objet qui produit n'a même pas besoin de savoir ce qui affecte un autre.

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Exemples de forces éloignées

Les forces qui sont brièvement décrites ci-dessous font partie du interactions fondamentales de la nature. Les plus familiers, comme indiqué, sont la gravité et les forces électromagnétiques.

Cependant, le rôle des forces nucléaires fortes et faibles est fondamentale dans la stabilité de la matière, sans elles, il n'y aurait pas d'univers tel que nous le connaissons.

La gravité

La force de la gravité est la force de distance la plus familière de toutes, car elle se manifeste par le poids. Source: Alexander Borek via Wikimedia Commons.

La force de la gravité se produit entre deux objets qui ont une masse et qui est toujours d'attraction. Il est appelé poids, lorsque l'objet qui l'exerce est la terre et celui qui le reçoit est proche de la surface, mais il y a entre une paire d'objets avec la masse, bien que la masse des objets soit très petite, la force de Attraction entre les deux pas évidents.

Il est long, donc la force de la gravité se manifeste puissamment à l'échelle cosmique: grâce à lui, le soleil maintient les planètes et autres objets du système solaire dans leurs orbites respectives.

C'est aussi la principale force grâce à laquelle les corps célestes tels que les étoiles et les planètes, le soleil et la terre se forment.

La force électrostatique

Cette force fait son apparition entre des objets qui ont une charge électrique et peuvent être l'attraction ou la répulsion. Il existe deux types de charge: positif et négatif. Dans l'atome, les protons du noyau ont une charge positive, tandis que les électrons ont négatif.

Habituellement, l'atome est neutre, ce qui signifie que le nombre de protons équivaut à celui des électrons, mais parfois une importance est ionisée, c'est-à-dire qu'elle acquiert des électrons en excès ou les perd. Dans ce cas, il y a une charge nette, qui peut interagir avec d'autres charges.

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L'existence de la force électrostatique est facile à vérifier: il suffit de peigner le peigne en plastique et de le rapprocher de morceaux de papier ou de confettis. On voit immédiatement que le peigne attire des pièces en papier.

La force magnétique

Direction de la force magnétique dans les aimants illustrés avec leurs pôles magnétiques

Les anciens Grecs savaient, à travers le témoignage de Miletus, un minéral abondant dans les collines de la ville de Magneuse en Asie, capable d'attirer des morceaux de fer ou de minéraux de nickel. Ce minéral est un oxyde de fer appelé magnétite, qui à son tour peut magnétiser d'autres minéraux sensibles et les transformer en aimant.

Les aimants détournent la boussole et aussi un fil à travers lequel un courant électrique circule se comporte comme un aimant. En fait, le magnétisme est associé au déplacement des charges électriques.

La polarité est une caractéristique des aimants, il existe deux types: pôle Nord et pôle Sud. Les pôles opposés sont attirés et les pôles égaux repoussent, mais contrairement aux charges électriques, dans la nature, elles ne sont jamais séparées, les aimants sont toujours en trempette.

Forces nucléaires fortes et faibles

Illustration d'un atome avec ses électrons, noyau, neutrons et protons, où les forces nucléaires sont présentées

Ces forces ne sont pas facilement observables, mais elles ont la mission importante de maintenir le noyau atomique cohérent, très nécessaire si le noyau est considéré comme composé de protons, qui, étant une charge positive, elles éprouvent une répulsion électrique.

Ce sont des forces courtes, car ils n'agissent qu'à des distances similaires à la taille du noyau atomique, environ l'ordre de 10^-quinze M, une distance extrêmement petite.

Toutes les forces éloignées sont très importantes, car dans leur action, elles sont combinées pour façonner l'univers connu.