Gravetat contra magnetisme
La força gravitatòria i les forces magnètiques són dues de les forces més fonamentals sobre les quals es construeix l'univers. És molt important tenir una comprensió suficient d'aquestes forces fonamentals per entendre la mecànica de l'univers. La gravetat juntament amb la força electromagnètica, la força nuclear feble i la força nuclear forta constitueixen les quatre forces fonamentals de l'univers. Aquestes teories tenen un paper vital en camps com la cosmologia, la relativitat, la mecànica quàntica, l'astronomia, l'astrofísica, la física de partícules i gairebé tot el que hi ha a l'univers conegut. En aquest article, parlarem de les teories darrere de la gravetat i el magnetisme, les seves similituds, com es produeixen a l'univers i, finalment, les seves diferències.
Gravetat
La gravetat és la força que es produeix a causa de qualsevol massa. La massa és la condició necessària i suficient per a la gravetat. Hi ha un camp gravitatori definit al voltant de qualsevol massa. Preneu les masses m1 i m2 situades a una distància r una de l' altra. La força gravitatòria entre aquestes dues masses és G.m1.m2 / r^2 on G és la constant gravitatòria universal. Com que no hi ha masses negatives, la força gravitatòria sempre és atractiva. No hi ha forces gravitatòries repulsives. Cal tenir en compte que les forces gravitatòries també són mútues. Això vol dir que la força que m1 exerceix sobre m2 és igual i oposada a la força que m2 fa sobre m1.
El potencial gravitatori en un punt es defineix com la quantitat de treball realitzat sobre una unitat de massa en portar-la des de l'infinit fins al punt donat. Com que el potencial gravitatori a l'infinit és zero, i com que la quantitat de treball que s'ha de fer és negativa, el potencial gravitatori sempre és negatiu. Per tant, l'energia potencial gravitatòria de qualsevol objecte també és negativa.
Magnetisme
El magnetisme es produeix a causa dels corrents elèctrics. Un conductor de corrent recte exerceix una força normal al corrent sobre un altre conductor de corrent col·locat paral·lel al primer conductor. Com que aquesta força és perpendicular al flux de càrregues, aquesta no pot ser la força elèctrica. Això es va identificar més tard com a magnetisme. Fins i tot els imants permanents que veiem es basen en el bucle de corrent creat pel gir de l'electró.
La força magnètica pot ser atractiva o repulsiva, però sempre és mútua. Un camp magnètic exerceix una força sobre qualsevol càrrega en moviment, però les càrregues estacionàries no es veuen afectades. Un camp magnètic d'una càrrega en moviment és sempre perpendicular a la velocitat. La força d'un camp magnètic sobre una càrrega en moviment és proporcional a la velocitat de la càrrega i la direcció del camp magnètic.
Quina diferència hi ha entre el magnetisme i la gravetat?
• Les forces gravitatòries es produeixen a causa de la massa i el magnetisme es produeix a causa de les càrregues en moviment.
• Les forces magnètiques poden ser atractives o repulsives, però les forces gravitatòries sempre són atractives.
• L'aplicació de la llei de Gauss a les masses dóna el flux gravitatori total sobre la superfície tancada mentre la massa està tancada, però això aplicat als imants sempre dóna zero.
• Com que no hi ha monopols magnètics, el flux magnètic total sobre qualsevol superfície tancada sempre és zero.
