Il forze a distanza o le forze di azione a distanza, come sono anche note, sono quelle che non hanno bisogno degli oggetti con cui interagiscono per essere in contatto fisico. Da lì deriva il suo nome.
Il peso è la forza remota più conosciuta e familiare di tutte perché agisce in ogni situazione quotidiana immaginabile, ma ci sono anche forze elettriche e magnetiche..
Ad esempio, una mela cadrà dall'albero perché è vicina alla superficie della Terra e la Terra esercita sempre una forza attrattiva su di essa, sia che sia sospesa all'albero ad una certa altezza, sia su un tavolo o essa è semplicemente in cima al suolo. Il peso della mela agisce sempre e fa cadere la mela non appena si presenta l'occasione.
In questo, le forze di distanza differiscono dalle forze di contatto, perché richiedono il contatto tra le superfici per manifestare la loro azione. L'attrito è una delle forze di contatto più frequenti e non c'è problema in quanto le forze di contatto agiscono insieme alle forze di distanza sullo stesso corpo..
Il peso è la principale forza conosciuta a distanza, o almeno quella più familiare a tutti, ma ce ne sono altre, come la forza elettrostatica, la forza magnetica e le forze nucleari forti e deboli, che agiscono a livello del atomo e nucleo atomico.
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Le caratteristiche principali delle forze remote sono:
-Non richiedono che gli oggetti interagenti siano in contatto diretto.
-Hanno associato un file campo di forza servire da mediatore per l'interazione.
Isaac Newton non ha avuto problemi a stabilire l'azione a distanza come il modo in cui la gravità agisce sulla mela che cade. Sebbene Newton stesse pensando specificamente alla gravità e non all'interazione elettrica o magnetica che non richiedono il contatto tra i corpi.
Tuttavia, c'è poco svantaggio in questo, poiché l'azione a distanza implica che le informazioni tra gli oggetti fluiscano istantaneamente. Pertanto, il corpo che esercita la forza rileva sempre la posizione dell'altro oggetto, ma il punto è che nessuna informazione può viaggiare più veloce della luce nel vuoto..
Il fatto che nulla viaggi più velocemente della luce nel vuoto ha portato alla creazione del concetto di campo di forza, attraverso il quale avviene l'interazione.
Il fisico inglese Michael Faraday è stato il primo a definire un campo di forza, questa volta pensando all'interazione elettromagnetica, sebbene l'idea sia estesa ad altre forze che agiscono senza la necessità di un contatto diretto..
Così, ad esempio, il campo gravitazionale terrestre è quello che funge da mediatore tra la Terra e la mela, ed è attraverso il campo che quest'ultima percepisce la massa della Terra e ne viene attratta..
Ecco perché alcuni autori preferiscono chiamare le forze della distanza come forze di campo (campo di forza in inglese), essendo il campo un'entità vettoriale correlata alla forza e incaricata di stabilire l'interazione tra gli oggetti in ogni punto dello spazio. Grazie al campo di forza, l'oggetto che lo produce non ha nemmeno bisogno di sapere che sta influenzando un altro.
Le forze descritte brevemente di seguito fanno parte del interazioni fondamentali della natura. Le più familiari, come detto, sono la gravità e le forze elettromagnetiche..
Tuttavia, il ruolo delle forze nucleari forti e deboli è fondamentale nella stabilità della materia, senza di loro l'universo come lo conosciamo non esisterebbe..
La forza di gravità nasce tra due oggetti che hanno massa ed è sempre attraente. Si chiama peso, quando l'oggetto che lo esercita è la Terra e quello che lo riceve è vicino alla superficie, ma esiste tra una qualsiasi coppia di oggetti con massa, sebbene se la massa degli oggetti è molto piccola, la forza di attrazione tra i due non sono evidenti.
È a lungo raggio, ecco perché la forza di gravità si manifesta potentemente su scala cosmica: grazie ad essa il Sole mantiene i pianeti e gli altri oggetti del Sistema Solare nelle rispettive orbite..
È anche la forza primordiale grazie alla quale si formano corpi celesti come stelle e pianeti, inclusi il Sole e la Terra..
Questa forza fa la sua comparsa tra oggetti che hanno una carica elettrica e possono essere attraenti o repulsivi. Esistono due tipi di carica: positiva e negativa. Nell'atomo, i protoni nel nucleo hanno una carica positiva, mentre gli elettroni hanno una carica negativa..
In generale, l'atomo è neutro, il che significa che il numero di protoni è uguale a quello degli elettroni, ma a volte la materia è ionizzata, cioè acquisisce elettroni in eccesso o li perde. In questo caso è previsto un addebito netto, che può interagire con altri addebiti.
L'esistenza della forza elettrostatica è facile da verificare: basta pettinare i capelli con un pettine di plastica e avvicinarli a pezzi di carta o coriandoli. Puoi immediatamente vedere che il pettine attira i pezzi di carta.
Gli antichi greci conoscevano, attraverso la testimonianza di Talete di Mileto, un minerale abbondante nelle colline della città di Magnesia in Asia Minore, capace di attrarre pezzi di minerali a base di ferro o nichel. Questo minerale è un ossido di ferro chiamato magnetite, che a sua volta può magnetizzare altri minerali sensibili e trasformarli in un magnete.
I magneti deviano la bussola e anche un filo attraverso il quale circola una corrente elettrica si comporta come un magnete. In effetti, il magnetismo è associato alle cariche elettriche in movimento.
La polarità è una caratteristica dei magneti, ce ne sono di due tipi: polo nord e polo sud. I poli opposti si attraggono e i poli simili si respingono, ma a differenza delle cariche elettriche, in natura non sono mai separati, i magneti sono sempre dipoli.
Queste forze non sono facilmente osservabili, ma hanno l'importante missione di mantenere coeso il nucleo atomico, molto necessario se si considera che il nucleo è costituito da protoni, i quali, essendo tutti caricati positivamente, subiscono repulsione elettrica..
Sono forze a corto raggio, poiché agiscono solo a distanze simili alla dimensione del nucleo atomico, approssimativamente dell'ordine di 10-quindici m, una distanza estremamente ridotta.
Tutte le forze a distanza sono molto importanti, perché nella loro azione si combinano per plasmare l'universo conosciuto..
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