在基本层面上,物理学中只有四种不同类型的力。它们是强核力、电磁力、弱核力和引力。下面是每种力量的描述。
相对而言,这是最强大的力量。根据标准模型,胶子是这个力的交换粒子。强大的核力将夸克保持在强子内部,它也负责将质子保持在原子核内部,而不使它们因静电排斥而分开。
电磁力作用于电荷。它负责使质子和电子在原子中保持在一起。在电和磁中观察到的大多数日常现象都是由这种力控制的。电磁力的交换粒子是光子。
弱核力是β衰变的原因。交换粒子是W和Z玻色子。
重力负责质量之间的吸引力(因此,重力负责行星轨道)。相对而言,引力比其他三种力弱得多,为什么会这样,这仍然是物理学中最大的未解之谜之一。重力不符合标准模型,标准模型很好地解释了其他三种力。在一些理论中,引力子经常被用来描述一种基本粒子,这种粒子会介导引力,然而这种粒子从未被发现。
当我们处理经典物理问题时,想象其他类型的力通常是有帮助的。例如法向接触力或反作用力、张力、摩擦力、静电力、磁力、重量等。
当物体推压表面时,表面对物体施加垂直于表面的力。这个力叫做法向力或反作用力。
当绳索连接到身体上并被拉扯时,张力是沿着绳索作用的力,方向指向远离身体的方向。
当两个表面相对运动时,有一个力与运动方向相反,作用在一个表面上的力与运动方向相反。产生这种力的原因是,在微观尺度上,表面是粗糙的,它们由突起组成。当物体相对运动时,这些突起会相互交错并延迟物体的运动。
两个带电物体之间的吸引力或排斥力。
两种磁性物质之间的吸引力或排斥力。
The force of gravity is acting on a body. If the acceleration due to gravity is given by , then, the weight acting on an object with mass is given using Newton’s second law as:
Near the Earth’s surface, m s-2.
重申一下,在基本层面上,我们在日常生活中遇到的大多数力(重力除外)都是各种形式的电磁力。例如,法向接触力来自构成两个接触物体的电子的排斥力。
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