Ero painovoiman ja magnetismin välillä

Painovoima vs. magnetismi

Painovoima ja magneettiset voimat ovat kaksi perustavimmista voimista, joihin maailmankaikkeus on rakennettu. On erittäin tärkeää, että näillä perusvoimilla on riittävä tuntemus maailmankaikkeuden mekaniikan ymmärtämiseksi. Painovoima yhdessä sähkömagneettisen voiman, heikon ydinvoiman ja voimakkaan ydinvoiman kanssa muodostavat maailmankaikkeuden neljä perusvoimaa. Näillä teorioilla on tärkeä tehtävä kosmologian, suhteellisuusteorian, kvantimekaniikan, tähtitieteen, astrofysiikan, hiukkasfysiikan ja melkein minkä tahansa tunnetun maailmankaikkeuden alueella. Tässä artikkelissa keskustelemme painovoiman ja magnetismin takana olevista teorioista, niiden yhtäläisyyksistä, miten ne esiintyvät maailmankaikkeudessa ja lopulta niiden eroista.

painovoima

Painovoima on voima, joka syntyy mistä tahansa massasta. Massa on välttämätön ja riittävä painovoiman edellytys. Minkä tahansa massan ympärille on määritelty painovoimakenttä. Otetaan massat m1 ja m2, jotka on sijoitettu etäisyydelle r toisistaan. Näiden kahden massan välinen painovoima on G.m1.m2 / r ^ 2, jossa G on yleinen painovoimavakio. Koska negatiivisia massoja ei ole läsnä, painovoima on aina houkutteleva. Ei ole syrjäviä gravitaatiovoimia. On huomattava, että myös gravitaatiovoimat ovat keskinäisiä. Tämä tarkoittaa, että voima m1, joka kohdistuu m2: hen, on yhtä suuri ja vastakkaisella voimalla m2, joka kohdistaa m1: ään.

Pisteen painovoimapotentiaali määritellään työmääränä, joka tehdään yksikkömassalle, kun se tuodaan äärettömyydestä annettuun pisteeseen. Koska painovoimapotentiaali äärettömyydessä on nolla, ja koska työn määrä on negatiivinen, painovoimapotentiaali on aina negatiivinen. Siksi minkä tahansa esineen painovoimapotentiaalienergia on myös negatiivinen.

Magnetismi

Magnetismi tapahtuu sähkövirtojen takia. Suoraa virtaa kuljettava johdin kohdistaa normaalin virran toiseen virrankuljettajaan, joka on sijoitettu samansuuntaisesti ensimmäisen johtimen kanssa. Koska tämä voima on kohtisuorassa varausvirtaan, se ei voi olla sähkövoima. Tämä tunnistettiin myöhemmin magneettiseksi. Jopa pysyvät magneetit, joita näemme, perustuvat virran silmukkaan, jonka elektroni pyörii.

Magneettinen voima voi olla joko houkutteleva tai vastenmielinen, mutta tämä on aina molemminpuolista. Magneettikenttä kohdistaa voiman mihin tahansa liikkuvaan varaukseen, mutta paikallaan oleviin varauksiin ei vaikuteta. Liikkuvan varauksen magneettikenttä on aina kohtisuora nopeuteen nähden. Magneettikentän liikuttavalle varaukselle aiheuttama voima on verrannollinen varauksen nopeuteen ja magneettikentän suuntaan.