Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сила (фізична величина).doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
23.03.2015
Размер:
57.13 Кб
Скачать

3.3. Сильна взаємодія

Сильна взаємодія - короткодіючі сили між адронами і кварками. В атомному ядрі сильна взаємодія утримує разом позитивно заряджені (відчувають електростатичне відштовхування) протони, відбувається це за допомогою обміну пі-мезонами між нуклонами (протонами і нейтронами). Пі-мезони живуть дуже мало, часу життя їм вистачає лише на те, щоб забезпечити ядерні сили в радіусі ядра, тому ядерні сили називають короткодіючими. Збільшення кількості нейтронів "розбавляє" ядро, зменшуючи електростатичні сили і збільшуючи ядерні, але при великій кількості нейтронів вони самі, будучи ферміонами, починають відчувати відштовхування внаслідок принципу Паулі. Також при дуже сильному зближенні нуклонів починається обмін W-бозона, викликає відштовхування, завдяки цьому атомні ядра не "схлопиваются".

Всередині самих адронів сильна взаємодія утримує разом кварки - складові частини адронів. Квантами сильного поля є глюони. Кожен кварк має один з трьох "кольорових" зарядів, кожен глюон складається з пари "колір" - "антіцвет". Глюони пов'язують кварки в т. н. " конфайнмент ", через який на даний момент вільні кварки в експерименті не спостерігалися. При віддаленні кварків один від одного енергія глюонної зв'язків зростає, а не зменшується як при ядерному взаємодії. Витративши багато енергії (зіштовхнувши адрони в прискорювачі) можна розірвати кварк-глюонну зв'язок, але при цьому відбувається викид струмені нових адронів. Втім, вільні кварки можуть існувати в космосі: якщо якомусь кварки вдалося уникнути конфайнмента під час Великого вибуху, то ймовірність анігілювати з відповідним антикварков або перетворитися в безбарвний адрон для такого кварка зникаюче мала.

3.4. Слабка взаємодія

Слабка взаємодія - фундаментальне короткодіючі взаємодію. Радіус дії 10 -18м. Симетрично щодо комбінації просторової інверсії і зарядового сполучення. У слабкій взаємодії беруть участь всі фундаментальні ферміони ( лептони і кварки). Це єдине взаємодія, в якому беруть участь нейтрино (не рахуючи гравітації, пренебрежимо малої в лабораторних умовах), чим пояснюється колосальна проникаюча здатність цих часток. Слабка взаємодія дозволяє лептона, кварків і їх античастинка обмінюватися енергією, масою, електричним зарядом і квантовими числами - тобто перетворюватися один в одного. Один з проявів - бета-розпад.

4. Похідні види сил

Сила пружності- сила, що виникає при деформації тіла і протидіюча цієї деформації. У разі пружних деформацій є потенційною. Сила пружності має електромагнітну природу, будучи макроскопічним проявом міжмолекулярної взаємодії. Сила пружності спрямована протилежно зміщенню, перпендикулярно поверхні. Вектор сили протилежний напрямку зміщення молекул.

Сила тертя- сила, що виникає при відносному русі твердих тіл і протидіюча цьому руху. Відноситься до дисипативних сил. Сила тертя має електромагнітну природу, будучи макроскопічним проявом міжмолекулярної взаємодії. Вектор сили тертя спрямований протилежно вектору швидкості.

Сила опору середовища- сила, що виникає при русі твердого тіла в рідкому або газоподібному середовищі. Відноситься до дисипативних сил. Сила опору має електромагнітну природу, будучи макроскопічним проявом міжмолекулярної взаємодії. Вектор сили опору спрямований протилежно вектору швидкості.

Сила нормальної реакції опори- сила пружності, що діє з боку опори на тіло. Направлена перпендикулярно до поверхні опори.

Сили поверхневого натягу- сили, що виникають на поверхні фазового розділу. Має електромагнітну природу, будучи макроскопічним проявом міжмолекулярної взаємодії. Сила натягу спрямована по дотичній до поверхні розділу фаз; виникає внаслідок нескомпенсованих тяжіння молекул, що знаходяться на межі розділу фаз, молекулами, що знаходяться не на межі розділу фаз.

Осмотичний тиск

Сили Ван-дер-Ваальса- електромагнітні міжмолекулярні сили, що виникають при поляризації молекул та освіті диполів. Ван-дер-ваальсови сили швидко зменшуються зі збільшенням відстані.

Сила інерції- фіктивна сила, що вводиться в неінерційній системах відліку для того, щоб у них виконувався другий закон Ньютона. Зокрема, в системі відліку, пов'язаної з равноускоренно рухомим тілом сила інерції направлена ​​протилежно прискоренню. З повної сили інерції можуть бути для зручності виділені відцентрова сила і сила Коріоліса.