- De ce se deplasează Luna în jurul Pământului și nu zboară în spațiul cosmic? Care organism este numit încărcat? Cum interacționează organismele cu sarcini între ele? Deseori întâlnim interacțiuni electromagnetice? Aceasta este doar o parte din problemele cu care trebuie să ne ocupăm de acest paragraf. Să începem!
1. Asigurați-vă că organismele interacționează
În viața de zi cu zi ne întâlnim în mod constant cu diferite tipuri de influențe ale unor corpuri asupra altora. Pentru a deschide ușa, este necesar „în acțiune“ pe brațul ei, de la piciorul mingea zboară în poarta de expunere, chiar și stând pe un scaun, acționați pe ea (fig. 1.35, p. 38).
În același timp, deschiderea ușii, ne simțim impactul asupra mâna noastră, acțiunea mingea pe picior vizibil mai ales în cazul în care joci fotbal cu picioarele goale, în timp ce acțiunea scaunului nu ne permite să cadă pe podea. Adică acțiunea este întotdeauna o interacțiune: dacă un corp acționează asupra altui, atunci celălalt corp acționează asupra primului.
Fig. 1,35. Exemple de interacțiune corporală
Se poate vedea în mod clar că acțiunea nu este unilaterală. Efectuați un experiment fără complicații. în picioare pe patine, împingeți ușor prietenul. Ca rezultat, nu numai tovarășul tău, ci vei începe să te miști.
Aceste exemple confirmă concluzia oamenilor de știință că, în natură, ne ocupăm întotdeauna de interacțiune, și nu de acțiunea unilaterală.
Să analizăm în detaliu câteva tipuri de interacțiuni.
2. Amintiți-vă interacțiunea gravitațională
De ce orice obiect, fie că este un creion eliberat din mână, o frunză de copac sau o picătură de ploaie, cade, se deplasează în jos (Figura 1.36)? De ce săgeata, care a fost eliberată de arc, nu zboară drept, dar în cele din urmă cădea la pământ? De ce se deplasează Luna în jurul Pământului? Motivul pentru toate aceste fenomene este faptul că Pământul atrage alte corpuri în sine, iar aceste organisme atrag și ele Pământul. De exemplu, atracția lunii provoacă maree pe Pământ (Figura 1.37). Planeta noastră și toate celelalte planete ale Sistemului Solar sunt atrase de Soare și de fiecare alte.
Fig. 1.36. Ploile de ploaie cad sub influența gravitației Pământului
În 1687, fizicianul restante englez Isaac Newton (Figura 1.38) a formulat legea. Există o atracție reciprocă între toate corpurile din univers.
Fig. 1.37. Mareele sunt rezultatul atractiei lunii
O astfel de atracție reciprocă a obiectelor materiale se numește interacțiune gravitațională. Pe baza experimentelor și a calculelor matematice, Newton a stabilit că intensitatea interacțiunii gravitaționale crește cu masa corpurilor care interacționează. De aceea este ușor să fim siguri că Pământul ne atrage, dar nu simțim deloc atracția vecinului nostru.
3. Să ne familiarizăm cu interacțiunea macromagnetică
Există și alte tipuri de interacțiuni. De exemplu, dacă frecați un balon cu o bucată de mătase, acesta va începe să-i atragă diverse obiecte luminoase: vile, boabe de orez, frunze de hârtie (Figura 1.39). Despre un astfel de balon spun că este electrificat sau încărcat.
Organismele încărcate interacționează între ele, dar natura interacțiunii lor poate fi diferită: ele sunt fie atrase, fie respinse una de alta (Figura 1.40).
Fig. 1,38. Faimosul om de știință englez Isaac Newton (1643-1727)
Pentru prima dată, studii serioase despre acest fenomen au fost efectuate de către cercetătorul englez William Hilbert (1544-1603) la sfârșitul secolului al XVI-lea.
Fig. 1.39. Bilele electrificate atrag o foaie de hârtie
Fig. 1,40. Două bile încărcate interacționează unul cu celălalt: a - atras; b - respinge
Interacțiunea dintre corpurile încărcate Gilbert numit electric (de la cuvintele grecești elektron -. Amber), așa cum grecii antici observat că chihlimbar, atunci când frecat, a început să atragă obiecte mici.
Știți bine că săgeata busolei, dacă este permisă rotirea liberă, se oprește întotdeauna astfel încât un capăt să îndrepte spre nord și celălalt către sud (Figura 1.41). Acest lucru se datorează faptului că săgeata com-pas este un magnet, planeta noastră Pământ este, de asemenea, un magnet. și un imens, dar doi magneți interacționează mereu între ei. Luați doi magneți și, imediat ce încercați să îi apropiați unul de altul, simțiți imediat atracția sau repulsia. Această interacțiune se numește magnetică.
Fizicienii au stabilit că legile care descriu interacțiunile electrice și magnetice sunt unificate. Prin urmare, în știință este obișnuit să se vorbească despre o singură interacțiune electromagnetică.
Cu interacțiunile electromagnetice, ne întâlnim literalmente la fiecare pas - la urma urmei, când mergem, interacționăm cu acoperirea drumului (repulsie), iar natura acestei interacțiuni este electromagnetică. Datorită interacțiunilor electromagnetice, ne mutăm, ședem, scriem. Vedem, auzim, mirosim și împrumutăm axe, și cu ajutorul interacțiunii electromagnetice (Figura 1.42). Funcționarea celor mai moderne aparate și aparate se bazează pe interacțiunea electromagnetică.
Să spunem mai mult: existența corpurilor fizice, inclusiv a noastră și a ta, ar fi imposibilă fără interacțiunea electromagnetică. Dar cum interacționează bilele și magneții încărcați cu toate acestea? - întrebi. Nu vă grăbiți: studiați fizica. trebuie să vă asigurați că există această conexiune.
4. Ne confruntăm cu probleme nerezolvate
Descrierea noastră va fi incompletă dacă nu menționăm încă două tipuri de interacțiuni care au fost descoperite abia în mijlocul secolului trecut.
Fig. 1.41 Acul busolei este întotdeauna orientat spre nord
Fig. 1.42 Vedem, auzim, înțelegem, datorită interacțiunii electromagnetice
Acestea se numesc interacțiuni puternice și slabe și acționează numai în interiorul microworld-ului. Astfel, există patru tipuri diferite de interacțiuni. Nu este o mulțime? Desigur, ar fi mult mai convenabil să se facă față unui singur tip de interacțiune universală. În plus, există deja un exemplu de combinare a diferitelor interacțiuni - electrice și magnetice - într-o singură electromagnetică.
Timp de mai multe decenii, oamenii de știință încearcă să creeze o teorie a unei astfel de unificări. Au fost deja luați niște pași. În anii șaizeci ai secolului al XX-lea, a fost posibilă crearea unei teorii a așa-numitei interacțiuni electroweak, în care s-au combinat interacțiunile electromagnetice și slabe. Ho la unificarea deplină ("mare") a tuturor tipurilor de interacțiune este încă departe. Prin urmare, fiecare dintre voi are șansa de a face o descoperire științifică de semnificație mondială!
Interacțiunea în fizică este acțiunea corpurilor sau a particulelor una asupra celeilalte. Am descris pe scurt două tipuri de interacțiuni dintre cele patru cunoscute științei: gravitaționale și electromagnetice.
Atracția corpurilor pe Pământ, planetele către Soare și invers sunt exemple de manifestare a interacțiunii gravitaționale.
Un exemplu de interacțiune electrică este interacțiunea unui balon cu aer electric cu bucăți de hârtie. Un exemplu de interacțiune magnetică este interacțiunea acului busolei cu Pământul, care este de asemenea un magnet, ca rezultat al cărui capăt al săgeții indică mereu spre nord, iar cel de-al doilea la sud.
Interacțiunile electrice și magnetice sunt manifestări ale unei singure interacțiuni electromagnetice.
1. Dați exemple de interacțiune a corpurilor.
2. Ce tipuri de interacțiuni există în natură?
3. Dați exemple de interacțiune gravitațională.
4. Cine a descoperit legea potrivit căreia există o atracție reciprocă între toate corpurile din univers?
5. Dați exemple de interacțiune electromagnetică.
Scrieți un scurt eseu pe tema "Experiența mea, confirmând interacțiunea corpurilor" (aceasta poate fi și poezie!).
O parte semnificativă a vieții sale scurte Lev Vasilievich Șubnikov (1901-1945) a locuit în Harkov, unde a condus laboratorul de temperatură joasă. Nivelul de precizie al mai multor măsurători în laborator nu era inferior celui modern. În laborator, la 30 de ani, oxigenul, azotul și alte gaze au fost obținute în stare lichidă. Shubnikov a fost strămoșul studiului metalelor în așa-numita stare superconductoare, când rezistența electrică la material este zero. Cea mai mare recompensă pentru savant este atunci când numele omului de știință este folosit în locul termenului tehnic pentru numele fenomenului descoperit de el. "Efect Shubnikov-de Haas"; "Faza Shubnikov"; "Metoda lui Obreimov-Shubnikov" sunt doar câteva exemple ale contribuției faimosului om de știință ucrainean la construirea fizicii moderne.
Dacă aveți corecții sau sugestii pentru această lecție, scrieți-ne.
Dacă doriți să vedeți alte ajustări și dorințe pentru lecții, consultați aici - Forumul educațional.