§ 3.1. СИЛЫ В ПРИРОДЕ
| Выясним, много ли видов сил существует в природе.
На первый взгляд кажется, что мы взялись за непосильную и неразрешимую задачу: тел на Земле и вне ее бесконечное множество.
Они взаимодействуют по-разному. Так, например, камень падает на Землю; электровоз тянет поезд; нога футболиста ударяет по мячу; потертая о мех эбонитовая палочка притягивает легкие бумажки (рис. 3.1, а); магнит притягивает желез- ные опилки (рис. 3.1, б)', проводник с током поворачивает стрелку компаса (рис. 3.1, в); взаимодействуют Луна и Земля, а вместе они взаимодействуют с Солнцем; взаимодействуют звезды и звездные системы и т. д. и т. п. Подобным примерам нет конца. Похоже, что в природе существует бесконечное множество взаимодействий (сил)! Оказывается, нет!Четыре типа сил
В безграничных просторах Вселенной, на нашей планете, в любом веществе, в живых организмах, в атомах, в атомных ядрах и в мире элементарных частиц мы встречаемся с проявлением всего лишь четырех типов сил: гравитационных, электромагнитных, сильных (ядерных) и слабых.
Гравитационные силы, или силы всемирного тяготения, действуют между всеми телами — все тела притягиваются друг к другу. Но это притяжение существенно лишь тогда, когда хотя бы одно из взаимодействующих тел так же велико, как Земля или Луна. Иначе эти силы столь малы, что ими можно пренебречь.
Электромагнитные силы действуют между частицами, имеющими электрические заряды. Сфера их действия особенно обширна и разнообразна. В атомах, молекулах, твердых, жидких и газообразных телах, живых организмах именно электромагнитные силы являются главными. Велика их роль в атомных ядрах.
Область действия ядерных сил очень ограничена. Они сказываются заметным образом только внутри атомных ядер (т. е. на расстояниях порядка 10~12 см). Уже на расстояниях между частицами порядка Ю-11 см (в тысячу раз меньших размеров атома — 10~8 см) они не проявляются совсем.
Слабые взаимодействия проявляются на еще меньших расстояниях.
Они вызывают превращения элементарных частиц друг в друга.Ядерные силы самые мощные в природе. Если интенсивность ядерных сил принять за единицу, то интенсивность электромагнитных сил составит 10~2, гравитационных — 10 40, слабых взаимодействий —10~16.
Надо сказать, что лишь гравитационные и электромагнитные взаимодействия можно рассматривать как силы в смысле механики Ньютона. Сильные (ядерные) и слабые взаимодейст- вия проявляются на таких малых расстояниях, когда законы механики Ньютона, а с ними вместе и понятие механической силы теряют смысл. Если и в этих случаях употребляют термин «сила», то лишь как синоним слова «взаимодействие».
Силы в механике
В механике обычно имеют дело с силами тяготения, силами упругости и силами трения.
Мы не будем здесь рассматривать электромагнитную природу силы упругости и силы трения. С помощью опытов можно выяснить условия, при которых возникают эти силы, и выразить их количественно.
В природе существуют четыре типа сил. В механике изучаются гравитационные силы и две разновидности электромагнитных сил — силы упругости и силы трения.
Еще по теме § 3.1. СИЛЫ В ПРИРОДЕ:
- II. Силы природы
- Тема «Силы в природе»
- Наука и техника позволяют использовать богатства и силы природы в интересах человека.
- §3.12. ДЕФОРМАЦИЯ ТЕЛ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ И СИЛЫ УПРУГОСТИ
- ПРОТИВ «ВТОРОГО РАЗМЫШЛЕНИЯ» О природе человеческого ума и о том, будто эту природу нам легче познать, чем природу тела Сомнение I
- Разрешение противоречия: купля и продажа рабочей силы. Рынок рабочей силы
- Две силы есть— две роковые силы, Всю жизнь свою у них мы под рукой, От колыбельных дней и до могилы, — Одна есть Смерть, другая — Суд людской. Ф.И.Тютчев
- § 51. Природа в естественнонаучном и гуманитарном познании Понятие «природа»
- Теорема 29. В природе вещей нет ничего случайного, но все определено к существованию и действию по известному образу из необходимости божественной природы.
- Теорема 5. В природе вещей не может быть двух или более субстанций одной и той же природы, иными словами, с одним и тем же атрибутом. :
- 5.1. Понятие природы. Природа и общество.
- Человек и природа. Исторические формы отношения человека к природе.
- СИЛЫ В МЕХАНИКЕ
- Теорема 4. Невозможно, чтобы человек не был частью природы и претерпевал только такие изменения, которые могли бы быть поняты из одной только его природы и для которых он составлял бы адекватную причину.