Forças Fundamentais

Matéria: Fisica

Forças Fundamentais

Araranguá, 03 de Abril de 2013

Sumário

Introdução 3

Força Gravitacional 4

Força Eletromagnética 5

Força Forte 6

Força Fraca 7

Quadro Comparativo das Forças Fundamentais 8

Conclusão 9

Referências 10

3

Introdução

Uma força fundamental é um mecanismo pelo qual as partículas interagem mutuamente, e que não pode ser explicado por nenhuma força mais fundamental.

Tradicionalmente, o físico moderno tem listado 4 interações: gravidade, eletromagnetismo, a força nuclear fraca, e a força forte. Estas interações são algumas vezes chamadas de "forças fundamentais", embora muitos achem que esta terminologia seja enganosa porque uma delas, gravidade, não é totalmente explicada por uma "força" no sentido Newtoniano. Veremos oque são cada uma delas, onde atuam , semelhanças e diferenças.

4

Força Gravitacional

Esta força atua em todas as coisas que tem energia. Isto também inclui qualquer coisa que tem massa, pois como Einstein apontou, energia e massa são simplesmente nomes diferentes de uma mesma coisa. Nada do que sabemos pode servir de proteção contra a atuação do campo gravitacional sobre um objeto.

Einstein mostrou por volta de 1916 que a Gravidade está diretamente conectada ao modo como o espaço é curvado (i.e., a geometria do espaço). Muitas das propriedades que atribuímos à gravidade são propriedades locais que podem ser bem diferentes quando as propriedades de grande escala do Universo são levadas em conta.

A Gravidade sempre atrai as coisas, ela nunca repele. Isto é somente uma propriedade local. Pode ser argumentado que numa escala maior do universo a gravidade pode repelir.

A Gravidade tem uma extensão infinita mas não extingue-se com a distância. Isto também é um efeito local.

A força gravitacional mantém ligados ao Sol os planetas do nosso Sistema Solar. Ela também mantém o Sol unido à Galáxia Via Láctea..

A gravidade é a força dominante numa escala de comprimentos maiores. Ela é a força que é responsável pela estrutura em grande escala do universo. Numa escala de comprimentos menores a gravidade é insignificante.

A partícula que é conjeturada como sendo o portador de força gravitacional é chamada gráviton.

5

Força Eletromagnética

Esta força atua sobre qualquer coisa que tenha uma carga elétrica. Muitas partículas e objetos muito maiores não têm carga em excesso e daí não sentem qualquer força eletromagnética.

As cargas elétricas estão disponíveis em dois tipos : um tipo rotulado como carga positiva e um tipo rotulado como carga negativa.

Dois objetos carregados com cargas opostas sempre se atraem enquanto dois objetos carregados com cargas de mesmos sinais se repelirão.

O raio de ação da força eletromagnética é infinito. Entretanto, ela vai se extinguindo com a distância numa maneira semelhante como a gravidade se extingue.

Esta força mantém todos os átomos juntos e a força eletromagnética residual deixada a mais nos átomos é responsável para manter juntas as moléculas.

A partícula que tem sido mostrada ser a portadora da força eletromagnética é chamada fóton. Tem sido mostrado que o olho humano é sensível a um pequeno número de fótons.

O símbolo que é mais comumente usado para representar os fótons é a letra grega gama g.

6

Força Forte

Esta força é alternativamente conhecida como a Força Nuclear e em anos recentes tem sido chamada de Força Colorida.

Esta força atua em qualquer coisa que tem uma carga colorida. Somente pequenas partículas chamadas quarks que são exclusivamente encontradas no núcleo dos átomos tem carga colorida.

A carga colorida aparece em três tipos: um tipo rotulado carga verde, um tipo rotulado de carga vermelha, e um tipo rotulado de carga azul. Os adjetivos verde, vermelho e azul não tem nada a ver com a usual definição de luz verde, vermelha e azul.

Partículas coloridas existem em estados de dois tipos: um estado com três partículas coloridas chamado Bárion e um estado com duas partículas coloridas chamado Méson.

Os efeitos das cargas coloridas desaparece extremamente rápido e daí a interação forte pode somente operar sobre distâncias muito curtas. A extensão típica é cerca de 10-13 centímetros.

Esta força mantém todas as partículas como prótons e nêutrons juntos e a força colorida residual deixada a mais nestas partículas é responsável por manter o núcleo unido. O núcleo se mantém tão junto que enormes quantidades