Sólin Sólin Rís 05:59 • sest 20:59 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 06:46 • Sest 24:25 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 07:42 • Síðdegis: 19:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 01:38 • Síðdegis: 13:49 í Reykjavík

Hvað eru til margir kraftar?

ÞV

Hér er væntanlega átt við hversu margar tegundir krafta séu til, því að ýmiss konar kraftar verka milli flestra hluta og það mundi æra óstöðugan að ætla sér að telja þá!

Í venjulegri, hefðbundinni aflfræði er mest fjallað um togkrafta, þrýstikrafta, núningskrafta, þyngdarkrafta og fleira. Í rafsegulfræði lærum við síðan um rafkrafta og segulkrafta og svo framvegis. Menn hafa síðan komist að því að flokkun af þessu tagi er hvorki heppileg né tæmandi.

Í rannsóknum á öreindum, sem eru smæstu eindir efnisins fyrir utan kvarka, hafa menn komist að því að til eru ferns konar kraftar sem verka milli þeirra. Í fyrsta lagi verka svonefndir sterkir kraftar milli margra öreinda. Þeir halda til dæmis kjarnaeindunum, róteindum og nifteindum, saman í atómkjörnunum. Styrkur þeirra veldur því að það þarf mikla orku til að sundra atómkjörnum og eins hinu að mikil orka getur losnað úr læðingi þegar atómkjarni klofnar.

Önnur tegund krafta nefnist rafsegulkraftar. Til þeirra teljast bæði rafkraftar og segulkraftar. Þeir geta orðið býsna sterkir, til dæmis miðað við þyngdarkraftinn, og komum við nánar að því hér á eftir.

Þriðja tegundin er svokallaðar veikar víxlverkanir. Þær valda meðal annars tiltekinni geislavirkni í atómkjörnum.

Fjórða tegund krafta eða víxlverkana, og sú sem við þekkjum bestu úr daglegu lífi, er þyngdarkrafturinn. Hann er í rauninni ekki sterkur samanborið við hina kraftana þegar þeir eru að verki á annað borð.

Til að átta okkur betur á þessu getum við tekið nokkur pappírssnifsi og látið þau liggja á borði fyrir framan okkur. Tökum síðan þurra greiðu og greiðum okkur nokkrum sinnum (enda sé hárið þurrt!). Berum síðan greiðuna að pappírnum á borðinu. Þá sjáum við að hann hreyfist og lyftist jafnvel frá borðinu.

Í þessari tilraun togar rafkrafturinn frá greiðunni í pappírinn upp á við en þyngdarkrafturinn frá allri jörðinni togar niður á við. Rafkrafturinn frá lítilli greiðu reynist sem sagt sterkari en þyngdarkrafturinn á sama hlut frá allri jörðinni!

Þetta er dæmi um það að rafkraftar eru í eðli sínu miklu sterkari en þyngdarkraftar. Skýringin á því að við verðum ekki alltaf vör við þennan mun er sú að flestir hlutir kringum okkur eru óhlaðnir og þess vegna er enginn rafkraftur frá þeim. En þegar við rennum greiðunni gegnum þurrt hár myndast rafhleðsla á henni.

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

31.3.2004

Spyrjandi

Ásdís Elin

Tilvísun

ÞV. „Hvað eru til margir kraftar?“ Vísindavefurinn, 31. mars 2004. Sótt 14. apríl 2021. http://visindavefur.is/svar.php?id=4113.

ÞV. (2004, 31. mars). Hvað eru til margir kraftar? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4113

ÞV. „Hvað eru til margir kraftar?“ Vísindavefurinn. 31. mar. 2004. Vefsíða. 14. apr. 2021. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4113>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað eru til margir kraftar?
Hér er væntanlega átt við hversu margar tegundir krafta séu til, því að ýmiss konar kraftar verka milli flestra hluta og það mundi æra óstöðugan að ætla sér að telja þá!

Í venjulegri, hefðbundinni aflfræði er mest fjallað um togkrafta, þrýstikrafta, núningskrafta, þyngdarkrafta og fleira. Í rafsegulfræði lærum við síðan um rafkrafta og segulkrafta og svo framvegis. Menn hafa síðan komist að því að flokkun af þessu tagi er hvorki heppileg né tæmandi.

Í rannsóknum á öreindum, sem eru smæstu eindir efnisins fyrir utan kvarka, hafa menn komist að því að til eru ferns konar kraftar sem verka milli þeirra. Í fyrsta lagi verka svonefndir sterkir kraftar milli margra öreinda. Þeir halda til dæmis kjarnaeindunum, róteindum og nifteindum, saman í atómkjörnunum. Styrkur þeirra veldur því að það þarf mikla orku til að sundra atómkjörnum og eins hinu að mikil orka getur losnað úr læðingi þegar atómkjarni klofnar.

Önnur tegund krafta nefnist rafsegulkraftar. Til þeirra teljast bæði rafkraftar og segulkraftar. Þeir geta orðið býsna sterkir, til dæmis miðað við þyngdarkraftinn, og komum við nánar að því hér á eftir.

Þriðja tegundin er svokallaðar veikar víxlverkanir. Þær valda meðal annars tiltekinni geislavirkni í atómkjörnum.

Fjórða tegund krafta eða víxlverkana, og sú sem við þekkjum bestu úr daglegu lífi, er þyngdarkrafturinn. Hann er í rauninni ekki sterkur samanborið við hina kraftana þegar þeir eru að verki á annað borð.

Til að átta okkur betur á þessu getum við tekið nokkur pappírssnifsi og látið þau liggja á borði fyrir framan okkur. Tökum síðan þurra greiðu og greiðum okkur nokkrum sinnum (enda sé hárið þurrt!). Berum síðan greiðuna að pappírnum á borðinu. Þá sjáum við að hann hreyfist og lyftist jafnvel frá borðinu.

Í þessari tilraun togar rafkrafturinn frá greiðunni í pappírinn upp á við en þyngdarkrafturinn frá allri jörðinni togar niður á við. Rafkrafturinn frá lítilli greiðu reynist sem sagt sterkari en þyngdarkrafturinn á sama hlut frá allri jörðinni!

Þetta er dæmi um það að rafkraftar eru í eðli sínu miklu sterkari en þyngdarkraftar. Skýringin á því að við verðum ekki alltaf vör við þennan mun er sú að flestir hlutir kringum okkur eru óhlaðnir og þess vegna er enginn rafkraftur frá þeim. En þegar við rennum greiðunni gegnum þurrt hár myndast rafhleðsla á henni....