物理学中有哪几种力?比如万有引力,弹力,压力等。它们的大致含义是什么?
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中学物理中的力
在中学物理中,有各种各样的力的名称.归纳起来是从两个方面来分类的.
一类是根据力的性质来命名的,如重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核子力等等.我们在中学阶段涉及到的力,根据性质来分类,有十几种.这些力都具有自己的产生原因,其大小和方向各自遵循一定的规律.近代物理学研究表明,自然界一切实在的相互作用,按本质来说有四种基本形式,即万有引力,电磁力,强相互作用力,弱相互作用力. 另一类是根据力的作用效果来命名.如压力、支持力、张力、动力、阻力、向心力等,这些力可以是同种性质的力,如压力、支持力、张力实质上都是弹力. 要注意对物体进行受力分析时,不要把上述二类力混淆起来. 在下面介绍的各个性质的力中,库仑力和洛仑兹力的统称是电磁力.组成核子的比核子更小的粒子之间的作用力是强相互作用,核子之间的核力是强相互作用的表现.下面具体分析一下: 1、万有引力
任何两个物体之间都有万有引力 2、库仑力
两个带电体,无论运动与否,它们之间都有库仑力.两个点电荷之间的库仑力的大小由库仑定律描述,库仑力可看成是一个电荷的电场对另一个电荷的作用力 ,因此也叫电场力. 3、洛仑兹力
磁场对运动电荷的作用力,叫做洛仑兹力.磁铁对运动电荷有洛仑兹力;电流对附近的运动电荷有洛仑兹力;一个运动电荷对附近的运动电荷有洛仑兹力.正电荷垂直于磁场运动时,受到的洛仑兹力其方向满足左手定则. 4、核力
两个核子相距足够近时,有很强的引力和斥力,这就是核力.原子核是在质子间的库仑力和核子间的核力(比库仑力重要得多)两种力作用下处于稳定状态. 5、重力
地球附近的物体受到地球施加的指向地心的万有引力,可沿“垂直于水平面”和“垂直指向自转轴”两个方向分解,其中物体受到的重力是万有引力沿“垂直于水平面” 方向分解的分力,重力的大小和方向都非常接近于万有引力;在同一地点,重力与物体的质量成正比. 6、安培力
磁场对通电导线中定向移动的电子有洛仑兹力,所有洛仑兹力的矢量和是安培力.当通电直导线垂直于磁场时,满足左手定则.(通电直导线是电中性的,所以处于电场中时,不受库仑力).
7、磁场对磁铁的作用力
磁场对磁铁中电荷的洛仑兹力的矢量和一般不为零,这表现为磁场对磁铁的作用力.磁场对磁铁N极的作用力与磁场方向相同,对磁铁S极的作用力与磁场方向相反.判断磁铁对磁铁的作用力时也可应用“同性相斥异性相吸”这一性质. 8、分子间力 通常,相邻两部分液体之间有压力,液体对所接触的气体,固体有压力. 10、气体压力
相邻两部分气体之间,气体跟所接触的液体,固体之间,有压力. 11、浮力
固体周围全部与液体和气体接触时,受到的压力的合力,叫做浮力.一部分液体或气体周围全部与液体和气体接触时,受到的压力的合力,也叫做浮力(这里假定液体,气体,固体相对静止,其它情况下,应另作定义).浮力的大小等于排开的液体和气体受到的重力(这里假定周围的液体,气体对于地面没有加速度). 12、弹力
弹力包括:弹簧内相邻部分之间的作用力,弹簧与物体间的作用力;绳中张力,绳子与所联接的物体之间的作用力;杆中张力,杆中压力,杆子与所联接的物体之间的作用力;两个物体之间垂直于接触面的压力,支持力.弹簧的弹力大小可以用胡克定律求解 13、静摩擦力
两个相接触的固体相对静止时,沿着接触面方向,起源于分子间力的相互作用力,叫做静摩擦力.接触面的情况一定,压力一定,则静摩擦力的最大值就一定;接触面一定,压力越大,则静摩擦力的最大值越大.静摩擦力的实际取值在零道最大静摩擦力范围内,无法根据接触面的压力来确定. 14、滑动摩擦力
两个相接触的固体相对运动时,沿着接触面方向,起源于分子间力的相互作用力,叫做滑动摩擦力.物体所受的滑动摩擦力跟这个物体相对施力物体的运动方向相反. 15、气体阻力 16、液体阻力 分子中的正负电荷是不同的,因此两分子间有库仑力和洛仑兹力,一个分子对另一分子的几个库仑力和几个洛仑兹力的矢量和不为零,这就是分子间力.研究分子间力时,通常把分子间力分为分子间引力和分子间斥力两部分.斥力和引力都是随距离的减小而增大(但定量的关系并不同). 以下所述的力都是分子间力的宏观表现. 9、液体压力
在中学物理中,有各种各样的力的名称.归纳起来是从两个方面来分类的.
一类是根据力的性质来命名的,如重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力、核子力等等.我们在中学阶段涉及到的力,根据性质来分类,有十几种.这些力都具有自己的产生原因,其大小和方向各自遵循一定的规律.近代物理学研究表明,自然界一切实在的相互作用,按本质来说有四种基本形式,即万有引力,电磁力,强相互作用力,弱相互作用力. 另一类是根据力的作用效果来命名.如压力、支持力、张力、动力、阻力、向心力等,这些力可以是同种性质的力,如压力、支持力、张力实质上都是弹力. 要注意对物体进行受力分析时,不要把上述二类力混淆起来. 在下面介绍的各个性质的力中,库仑力和洛仑兹力的统称是电磁力.组成核子的比核子更小的粒子之间的作用力是强相互作用,核子之间的核力是强相互作用的表现.下面具体分析一下: 1、万有引力
任何两个物体之间都有万有引力 2、库仑力
两个带电体,无论运动与否,它们之间都有库仑力.两个点电荷之间的库仑力的大小由库仑定律描述,库仑力可看成是一个电荷的电场对另一个电荷的作用力 ,因此也叫电场力. 3、洛仑兹力
磁场对运动电荷的作用力,叫做洛仑兹力.磁铁对运动电荷有洛仑兹力;电流对附近的运动电荷有洛仑兹力;一个运动电荷对附近的运动电荷有洛仑兹力.正电荷垂直于磁场运动时,受到的洛仑兹力其方向满足左手定则. 4、核力
两个核子相距足够近时,有很强的引力和斥力,这就是核力.原子核是在质子间的库仑力和核子间的核力(比库仑力重要得多)两种力作用下处于稳定状态. 5、重力
地球附近的物体受到地球施加的指向地心的万有引力,可沿“垂直于水平面”和“垂直指向自转轴”两个方向分解,其中物体受到的重力是万有引力沿“垂直于水平面” 方向分解的分力,重力的大小和方向都非常接近于万有引力;在同一地点,重力与物体的质量成正比. 6、安培力
磁场对通电导线中定向移动的电子有洛仑兹力,所有洛仑兹力的矢量和是安培力.当通电直导线垂直于磁场时,满足左手定则.(通电直导线是电中性的,所以处于电场中时,不受库仑力).
7、磁场对磁铁的作用力
磁场对磁铁中电荷的洛仑兹力的矢量和一般不为零,这表现为磁场对磁铁的作用力.磁场对磁铁N极的作用力与磁场方向相同,对磁铁S极的作用力与磁场方向相反.判断磁铁对磁铁的作用力时也可应用“同性相斥异性相吸”这一性质. 8、分子间力 通常,相邻两部分液体之间有压力,液体对所接触的气体,固体有压力. 10、气体压力
相邻两部分气体之间,气体跟所接触的液体,固体之间,有压力. 11、浮力
固体周围全部与液体和气体接触时,受到的压力的合力,叫做浮力.一部分液体或气体周围全部与液体和气体接触时,受到的压力的合力,也叫做浮力(这里假定液体,气体,固体相对静止,其它情况下,应另作定义).浮力的大小等于排开的液体和气体受到的重力(这里假定周围的液体,气体对于地面没有加速度). 12、弹力
弹力包括:弹簧内相邻部分之间的作用力,弹簧与物体间的作用力;绳中张力,绳子与所联接的物体之间的作用力;杆中张力,杆中压力,杆子与所联接的物体之间的作用力;两个物体之间垂直于接触面的压力,支持力.弹簧的弹力大小可以用胡克定律求解 13、静摩擦力
两个相接触的固体相对静止时,沿着接触面方向,起源于分子间力的相互作用力,叫做静摩擦力.接触面的情况一定,压力一定,则静摩擦力的最大值就一定;接触面一定,压力越大,则静摩擦力的最大值越大.静摩擦力的实际取值在零道最大静摩擦力范围内,无法根据接触面的压力来确定. 14、滑动摩擦力
两个相接触的固体相对运动时,沿着接触面方向,起源于分子间力的相互作用力,叫做滑动摩擦力.物体所受的滑动摩擦力跟这个物体相对施力物体的运动方向相反. 15、气体阻力 16、液体阻力 分子中的正负电荷是不同的,因此两分子间有库仑力和洛仑兹力,一个分子对另一分子的几个库仑力和几个洛仑兹力的矢量和不为零,这就是分子间力.研究分子间力时,通常把分子间力分为分子间引力和分子间斥力两部分.斥力和引力都是随距离的减小而增大(但定量的关系并不同). 以下所述的力都是分子间力的宏观表现. 9、液体压力
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物理学上目前有下面四种主要的力:
一、强力
原子核由带正电的质子和中子组成,它们聚集在约10^15m的范围内,为什么质子正电荷之间的库仑排斥力没有使核子飞散开来呢?那是因为核子之间存在一种能压服库仑斥力的强相互作用力――强力或核力。在原子核的尺度内强力比库仑力大得多,但强力是短程力,核子间的距离大于2×10^(-15)m时,强力很快下降消失,核子间的距离在(1-2)×10^(-15)m之间,核力表现为吸引力,小于1×10^(-15)m又表现为斥力,且随距离的减小斥力迅速增大。强力对维持稳定的原子核有重大的作用。
二、弱力
在基本粒子之间还存在另一种短程相互作用力,弱力的作用距离比强力更短,作用力的强度仅力强力的10^(-13)倍。弱力在β衰变中起重要作用,β衰变中放出电子和中微子,电子和中微子之间只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之间。
三、电磁力
电力是两个带电粒子或物体之间的相互作用力,两个相互运动的电荷之间存磁力。从相对论的角度看,运动是相对的,电力和磁力应是一个统一的力,一个参考系中观察的磁力与另一个参考系中的电力是相互关联的。电磁力是长程力,电磁力在原子系统中起主导作用,电磁力使原子、分子聚集成实物,是实物的支撑力。在力学中常见的拉力、压力、扭力等弹力以及摩擦力,归根结底是电磁力,因为实物力乃正负电的复合系统。在近代科学技术的发展中,科技工作者巧妙地利用电磁力,制造出何等诱人的电子产品!在所有化学和生物变化中电磁力起着关键的作用。
四、万有引力
它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下,对一般物体,万有引力是很微弱的。但它是长程力,在宇宙的形成和天体的系统中起着决定性的作用,如太阳系、银河系的形成靠的万有引力,宇宙论离不开引力论。
强力和弱力是短程力,电磁力和万有引力是长程力。
强力在质子、中子、原子核的形成中起作用,电磁力和弱力涉及化学元素的形成。按现代理论,这四种力都是靠物质粒子(费米子)之间交换粒子(玻色子)来实现。强力靠交换交子(夸克之间)和π介子(核子之间),电磁力靠交换光子,弱力靠交换W和Z粒子,万有引力靠交换引力子。四种力的差别列表如下:
名称 强力 电磁力 弱力 万有引力
作用距离(m) –10^(-15) ∞ –10^(-17) ∞
相对强度 1 10^(-2) 10^(-5) 10^(-39)
作用时间(S) 10^(-23) 10^(-16)-10^(-20)10^(-10)-10^9-16)
参考粒子 强子 带电粒子 核子、电子和中微子 有质量粒子
交换粒子 胶子和π介子 光子 W和Z粒子 引力子?
宇宙源自大爆炸,四种力也是由原始的超力分化出来的。图表明了这种演化。
弹力:一种属性力,发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力。弹力的本质是分子间的作用力。当物体被拉伸或压缩时,分子间的距离便会发生变化,使分子间的相对位置拉开或靠拢,这样,分子间的引力与斥力就不会平衡,出现相吸或相斥的倾向,而这些分子间的吸引或排斥的总效果,就是宏观上观察到的弹力。
压力:一种效果力,压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的,按着力的性质划分,压力属于弹力;
万有引力:万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体(质点)间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。
它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下,对一般物体,万有引力是很微弱的。但它是长程力,在宇宙的形成和天体的系统中起着决定性的作用
一、强力
原子核由带正电的质子和中子组成,它们聚集在约10^15m的范围内,为什么质子正电荷之间的库仑排斥力没有使核子飞散开来呢?那是因为核子之间存在一种能压服库仑斥力的强相互作用力――强力或核力。在原子核的尺度内强力比库仑力大得多,但强力是短程力,核子间的距离大于2×10^(-15)m时,强力很快下降消失,核子间的距离在(1-2)×10^(-15)m之间,核力表现为吸引力,小于1×10^(-15)m又表现为斥力,且随距离的减小斥力迅速增大。强力对维持稳定的原子核有重大的作用。
二、弱力
在基本粒子之间还存在另一种短程相互作用力,弱力的作用距离比强力更短,作用力的强度仅力强力的10^(-13)倍。弱力在β衰变中起重要作用,β衰变中放出电子和中微子,电子和中微子之间只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之间。
三、电磁力
电力是两个带电粒子或物体之间的相互作用力,两个相互运动的电荷之间存磁力。从相对论的角度看,运动是相对的,电力和磁力应是一个统一的力,一个参考系中观察的磁力与另一个参考系中的电力是相互关联的。电磁力是长程力,电磁力在原子系统中起主导作用,电磁力使原子、分子聚集成实物,是实物的支撑力。在力学中常见的拉力、压力、扭力等弹力以及摩擦力,归根结底是电磁力,因为实物力乃正负电的复合系统。在近代科学技术的发展中,科技工作者巧妙地利用电磁力,制造出何等诱人的电子产品!在所有化学和生物变化中电磁力起着关键的作用。
四、万有引力
它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下,对一般物体,万有引力是很微弱的。但它是长程力,在宇宙的形成和天体的系统中起着决定性的作用,如太阳系、银河系的形成靠的万有引力,宇宙论离不开引力论。
强力和弱力是短程力,电磁力和万有引力是长程力。
强力在质子、中子、原子核的形成中起作用,电磁力和弱力涉及化学元素的形成。按现代理论,这四种力都是靠物质粒子(费米子)之间交换粒子(玻色子)来实现。强力靠交换交子(夸克之间)和π介子(核子之间),电磁力靠交换光子,弱力靠交换W和Z粒子,万有引力靠交换引力子。四种力的差别列表如下:
名称 强力 电磁力 弱力 万有引力
作用距离(m) –10^(-15) ∞ –10^(-17) ∞
相对强度 1 10^(-2) 10^(-5) 10^(-39)
作用时间(S) 10^(-23) 10^(-16)-10^(-20)10^(-10)-10^9-16)
参考粒子 强子 带电粒子 核子、电子和中微子 有质量粒子
交换粒子 胶子和π介子 光子 W和Z粒子 引力子?
宇宙源自大爆炸,四种力也是由原始的超力分化出来的。图表明了这种演化。
弹力:一种属性力,发生弹性形变的物体,会对跟它接触且阻碍它恢复原来形状的物体产生力的作用。这种力叫弹力。弹力的本质是分子间的作用力。当物体被拉伸或压缩时,分子间的距离便会发生变化,使分子间的相对位置拉开或靠拢,这样,分子间的引力与斥力就不会平衡,出现相吸或相斥的倾向,而这些分子间的吸引或排斥的总效果,就是宏观上观察到的弹力。
压力:一种效果力,压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的,按着力的性质划分,压力属于弹力;
万有引力:万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体(质点)间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。
它是任何物体之间存的相互吸引力,相比之下,对一般物体,万有引力是很微弱的。但它是长程力,在宇宙的形成和天体的系统中起着决定性的作用
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2013-09-18
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引力相互作用,简称重力或引力,是四个基本相互作用中最弱的,但是同时又是作用范围最大的(不会如电磁力一般相互抵销)。但当距离增大,引力相互作用的影响力就会递减,假设两物件的相互距离为r,其作用力则可以1/r2的计算式推论出来。不像其他的相互作用,引力可以广泛地作用于所有的物质。由于其广泛的作用范围,当物质质量为极大,物质有关的属性以及与物质的带电量有时可以相对地忽略。
电磁相互作用,简称电磁力,例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一,同样遵循平方反比律。弹力、压力、拉力、摩擦力等力,都是电磁力的宏观表现。
强相互作用,又称为强力,所有存在宇宙中的物体都是由原子构成,而原子核是由中子和质子组成。中子没有电荷,而质子则带正电;但需要牵引力把它们结合在一起,而强相互作用就是这种“牵引力”,是四种作用中最强的。
弱相互作用,或弱力,可以说是核能另一种来源,主要是核子产生之天然辐射,四种相互作用中,弱相互作用只比引力强一点。
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力的分类 1)根据微观力的本质可分为:强核力、电磁力、弱核力、引力。 2)根据力的宏观性质可分为重力、万有引力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。 3)根据力的效果可分为拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。 4)根据研究对象可分为外力和内力。
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