力

移動する電荷に力が加わると、物体の状態が変化します。それは、進行する時間スケールに関して宇宙が機能する力により、開始、終了、または加速する動きに影響を与えます。

フォースは、何千年もの間存在してきた多くの科学者からかなりの注目を集めてきました。この記事は、物理学の観点から力に関連するいくつかの概念について説明することに専念しています。私たちの目標は、この力研究資料を通じて、力の概念の進化、力の種類、および力の統一理論を紹介することです。

力の概念の進化

地球に向かって自由落下する物体の運動の原因と方向は、常に科学者の関心を集めています。この概念は、アリストテレスが運動の法則を与えたときにさかのぼります。彼は次のことを提案しました:

歴史を進めると、アルキメデスはこの主題を研究し、アルキメデスの原理、テコの法則、アルキメデスのカタパルト、アルキメデスのねじを提案しました。その後、重力の問題に寄与する天体を研究したプトレマイオスとコペルニクスが登場しました。

さらに、ケプラーの作品は、何らかの不思議な力が天体を引き寄せていることを証明しました。さらに、ガリレオやニュートンなどの科学者は、重力の原理をさらに特定しました。後の科学者は、運動と重力の法則を提案することに成功し、概念の明確な図を提供しました。

アインシュタインが相対性理論を提唱し、重力波を発見したとき、物理学の主題は量子力学の出現で大きな転換を遂げました。一方、クーロン、アンペア、ファラデー、パウリ、ヘルツ、テスラ、トムソン、マクスウェルは電磁気学の発展につながりました。

力の式

物体にかかる力は運動量の変化に正比例するというニュートンの運動の第 2 法則によると、次のようになります。

F ∝ dp/dt

ここで、p =mv (線形運動量)。値を代入すると、次のようになります:

F ∝ d(mv)/dt

F =k mdv/dt

ここで定数 k =1 であるため、次のようになります:

F =mdv/dt

速度の変化率は加速度に等しいので、dvdt=a

F =マ

これは、物体にかかる力の一般式です。力の SI 単位は、アイザック ニュートンにちなんで名付けられました。

力の象徴：F

SI 単位:ニュートン

一般式

F =ま、

m=質量

a =加速度

寸法:MLT-2

自然の 4 つの基本的な力

重力

簡単に言えば、重力とは質量を持つ物体間に存在する引力です。これは、物体が重ければ重いほど、力が大きくなることを意味します。このアイデアは、重力の法則を与えたニュートンによって提案されました:

「大衆体は、それらの間の引力を経験します。大きさはそれらの質量の積に正比例し、それらの間の距離の 2 乗に反比例します。」

F =GMm/r2

電磁力

電磁力は、電気力と磁力の 2 つの力から生じます。電荷は電界領域に入る移動する荷電粒子に力を誘導する電界を作成します。力は、電荷の類似性と違いに応じて、それぞれ反発的または魅力的になります。

電荷が運動を経験すると、磁気成分が存在し始めます。このように、荷電粒子がその電気成分が打ち消されないように移動するときに電磁力が存在します。

強力な核力

原子核内に存在する短距離力です。このタイプの力は近距離にしか存在しません。これは、特定の範囲内の粒子のみをバインドすることを意味します.

この力のおかげで、核子は互いに近くに存在します。この力は、陽子間の反発するクーロン力に打ち勝つのに十分なほど強力です。

弱い核力

弱い核力の適用は、放射性崩壊と核融合反応で観察できます。これは、亜原子粒子の形状を変化させ、崩壊させる短距離力です。

この力は、太陽の燃料力として与えられます。粒子の変化は、粒子が特定の範囲を超えて互いに近づくと発生します。この範囲を超えると、ボソンと呼ばれる力を運ぶ粒子を交換します。この交換で、彼らは形を変えます。

統一理論

この理論は、ビッグバン以前はすべてが単一の塊に閉じ込められていたと主張しています。したがって、4つの基本的な力も統合され、すべての物質を1つのエンティティとして結合する1つの力として存在しました。ビッグバンと次元と宇宙の形成により、これらの力はあらゆる領域と次元で吐き出され、拡大しました.

科学者たちは、これらの力を統合する結果となる証拠を導き出すことに固執しています。数学的結論を出すには、キャリア粒子の情報が必要です。重力のキャリア粒子はまだ発見されていません。この目的のために、Carlo Rovelli や Michio Kaku などの科学者は、起源の基礎を決定するために量子重力に取り組んできました。

結論

原因と結果は常に科学者の関心の対象でした。移動する電荷にかかる力は、この力の研究資料を通じて、宇宙のさまざまなオブジェクトの状態を変更および維持する役割を担うシステムであることを理解しています。歴史を通して、まさにこの概念に触発されて、力に関するいくつかの研究が行われてきました。

自然界の 4 つの基本的な力には、重力、電磁気力、強い核力、弱い核力があります。これらの力は、多元宇宙を作成する前に統合されて存在したことが研究されています.科学者は、統一の概念に関連する数学的証拠を探しています。