Gravitace vs magnetismus
Gravitační síla a magnetické síly jsou dvě z nejzákladnějších sil, na nichž je vesmír postaven. Je velmi důležité mít dostatečné porozumění těmto základním silám, abychom porozuměli mechanice vesmíru. Gravitace spolu s elektromagnetickou silou, slabou jadernou silou a silnou jadernou silou tvoří čtyři základní síly vesmíru. Tyto teorie hrají zásadní roli v oblastech, jako je kosmologie, relativita, kvantová mechanika, astronomie, astrofyzika, fyzika částic a téměř vše, co je ve známém vesmíru. V tomto článku se budeme zabývat teoriemi gravitace a magnetismu, jejich podobnostmi, tím, jak se vyskytují ve vesmíru, a nakonec jejich rozdíly.
Gravitace
Gravitace je síla, která vzniká v důsledku jakékoli hmoty. Hmotnost je nezbytnou a dostatečnou podmínkou gravitace. Kolem jakékoli hmoty je definováno gravitační pole. Vezměte hmoty m1 a m2 umístěné ve vzdálenosti r od sebe. Gravitační síla mezi těmito dvěma hmotami je G.m1.m2 / r ^ 2, kde G je univerzální gravitační konstanta. Protože záporné hmoty nejsou přítomny, je gravitační síla vždy atraktivní. Neexistují žádné odpudivé gravitační síly. Je třeba poznamenat, že gravitační síly jsou také vzájemné. To znamená, že síla m1 působící na m2 je stejná a opačná k síle m2 působící na m1.
Gravitační potenciál v bodě je definován jako množství práce vykonané na jednotkové hmotě při jejím přenesení z nekonečna do daného bodu. Vzhledem k tomu, že gravitační potenciál v nekonečnu je nula a protože množství práce, které je třeba udělat, je záporné, je gravitační potenciál vždy záporný. Proto je gravitační potenciální energie jakéhokoli objektu také negativní.
Magnetismus
K magnetismu dochází v důsledku elektrických proudů. Vodič nesoucí přímý proud vyvíjí sílu kolmou k proudu na jiný vodič nesoucí proud umístěný rovnoběžně s prvním vodičem. Protože tato síla je kolmá na tok nábojů, nemůže to být elektrická síla. Toto bylo později identifikováno jako magnetismus. Dokonce i permanentní magnety, které vidíme, jsou založeny na proudové smyčce vytvořené rotací elektronu.
Magnetická síla může být atraktivní nebo odpudivá, ale vždy je to vzájemné. Magnetické pole vyvíjí sílu na jakýkoli pohybující se náboj, ale stacionární náboje nejsou ovlivněny. Magnetické pole pohybujícího se náboje je vždy kolmé na rychlost. Síla na pohybující se náboj magnetickým polem je úměrná rychlosti náboje a směru magnetického pole.
Jaký je rozdíl mezi magnetismem a gravitací?
• Gravitační síly vznikají v důsledku hmotnosti a magnetismus v důsledku pohybujících se nábojů.
• Magnetické síly mohou být atraktivní nebo odpudivé, ale gravitační síly jsou vždy atraktivní.
• Aplikování Gaussova zákona na hmoty dává celkový gravitační tok přes uzavřený povrch, když je hmota uzavřena, ale toto aplikované na magnety vždy vede k nule.
• Protože neexistují žádné magnetické monopoly, celkový magnetický tok přes jakýkoli uzavřený povrch je vždy nulový.
