Gravitatsioon vs magnetism
Gravitatsioonijõud ja magnetjõud on kaks kõige olulisemat jõudu, millele universum on üles ehitatud. Universumi mehaanika mõistmiseks on väga oluline omada piisavat arusaamist nendest põhijõududest. Gravitatsioon koos elektromagnetilise jõu, nõrga tuumajõu ja tugeva tuumajõuga moodustavad universumi neli põhijõudu. Need teooriad mängivad olulist rolli sellistes valdkondades nagu kosmoloogia, relatiivsusteooria, kvantmehaanika, astronoomia, astrofüüsika, osakeste füüsika ja peaaegu kõik, mis on teadaolevas universumis. Selles artiklis käsitleme gravitatsiooni ja magnetismi teooriaid, nende sarnasusi, nende esinemist universumis ja lõpuks nende erinevusi.
Gravitatsioon
Gravitatsioon on jõud, mis tekib mis tahes massi tõttu. Mass on gravitatsiooni vajalik ja piisav tingimus. Mis tahes massi ümber on määratletud gravitatsiooniväli. Võtke massid m1 ja m2, mis on paigutatud üksteisest kaugusele r. Nende kahe massi vaheline gravitatsioonijõud on G.m1.m2 / r^2, kus G on universaalne gravitatsioonikonstant. Kuna negatiivseid masse ei esine, on gravitatsioonijõud alati atraktiivne. Puuduvad tõrjuvad gravitatsioonijõud. Tuleb märkida, et ka gravitatsioonijõud on vastastikused. See tähendab, et jõud m1, mis avaldab m2-le, on võrdne ja vastupidine jõule m2, mis avaldab m1-le.
Punkti gravitatsioonipotentsiaal on defineeritud kui töö hulk, mis tehakse massiühikuga selle toomisel lõpmatusest antud punkti. Kuna gravitatsioonipotentsiaal lõpmatuses on null ja kuna töömaht, mida tuleb teha, on negatiivne, on gravitatsioonipotentsiaal alati negatiivne. Seetõttu on iga objekti gravitatsioonipotentsiaalne energia samuti negatiivne.
Magnetism
Magnetism tekib elektrivoolude tõttu. Sirge voolu juhtiv juht avaldab voolu suhtes normaalset jõudu teisele voolu juhtivale juhile, mis on paralleelselt esimese juhiga. Kuna see jõud on laengute vooluga risti, ei saa see olla elektrijõud. Hiljem määratleti see magnetismina. Isegi püsimagnetid, mida me näeme, põhinevad elektroni spinni tekitatud vooluahelal.
Magnetiline jõud võib olla kas ligitõmbav või eemaletõukav, kuid see on alati vastastikune. Magnetväli avaldab jõudu mis tahes liikuvale laengule, kuid statsionaarseid laenguid see ei mõjuta. Liikuva laengu magnetväli on alati kiirusega risti. Magnetvälja poolt liikuvale laengule mõjuv jõud on võrdeline laengu kiiruse ja magnetvälja suunaga.
Mis vahe on magnetismil ja gravitatsioonil?
• Gravitatsioonijõud tekivad massi tõttu ja magnetism tekib liikuvate laengute tõttu.
• Magnetjõud võivad olla kas ligitõmbavad või tõrjuvad, kuid gravitatsioonijõud on alati ligitõmbavad.
• Gaussi seaduse rakendamine massidele annab kogu gravitatsioonivoo üle suletud pinna, kui mass on suletud, kuid see rakendab magnetitele alati nulli.
• Kuna magnetilised monopoolused puuduvad, on kogu magnetvoog mis tahes suletud pinna kohal alati null.
