FORZE FONDAMENTALI DELLA NATURA

I FISICI HANNO DISTINTO , IN NATURA, LA PRESENZA DI QUATTRO FORZE FONDAMENTALI :

Forza elettromagnetica. Forza gravitazionale. Forza elettromagnetica. Forza nucleare forte. Forza nucleare debole.

Forza gravitazionale Due oggetti, possedendo una massa, si attraggono con una forza, detta forza di gravità, che ha le seguenti caratteristiche:

La forza gravitazionale è direttamente proporzionale al prodotto delle masse. La forza gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza fra i baricentri.

La relazione analitica che esprime la forza gravitazionale, esercitata, fra due corpi è la seguente:

Significato dei simboli: F: forza d’attrazione fra i due corpi [N] G : costante gravitazionale M : massa di uno dei due corpi [kg] m : massa del secondo corpo [kg] d : distanza fra i baricentri dei due corpi [m]

La forza di gravità ha avuto ed ha tuttora, un ruolo importantissimo nella formazione dell’universo.

La materia generata dopo il big bang, si è aggregata, formando stelle, galassie e pianeti, proprio grazie alla forza di gravità.

Oltre ad aggregare la materia e ad aver dato un contributo fondamentale nella formazione dell’universo, la gravità ha anche altri «strani» effetti.

Uno di questi, consiste nel fatto che riesce a rallentare il tempo.

In presenza di un campo gravitazionale, il tempo scorre con maggiore lentezza,

rispetto alla situazione in cui non vi è alcun campo gravitazionale.

Consideriamo due orologi al cesio, identici, perfettamente sincronizzati, ….

Immaginiamo di posizionarne uno alla base di un grattacielo

e l’altro in cima al grattacielo stesso.

In tale situazione, osserveremmo che l’orologio rimasto più in basso,

quindi più vicino al campo gravitazionale, sarebbe più lento, quindi in ritardo rispetto ….

al suo «compagno», in cima all’edificio!

Einstein, introdusse, agli inizi del 1900, con la sua teoria della relatività …

generale, il concetto di spazio – tempo.

Lo spazio e il tempo fino ad allora ritenuti come due realtà separate ….

formano un continuo a quattro dimensioni.

Il continuum spazio – tempo può essere deformato dalla forza gravitazionale.

In tal modo Einstein giustifico la forza di gravità, affermando che essa è dovuta …

alla deformazione dello spazio – tempo generata dalla massa.

Il sole, ad esempio, deforma lo spazio – tempo intorno ad esso ….

E la terra ruota intorno al solo, perché costretta a seguire la curvatura dello spazio tempo.

Forza elettromagnetica

In natura esistono cariche elettriche aventi ugual segno o segno opposto ….

che interagiscono con delle forze, attrattive o repulsive.

Due cariche di ugual segno si respingono e due cariche di segno opposto si attraggono.

In natura esiste ,altresi, un materiale, detto «magnetite», che è in grado di attrarre minuscoli pezzetti di ferro.

I pezzetti di magnetite sono, fondamentalmente, dei magnetini elementari.

Un magnete presenta due poli, uno contrassegnato con «nord» e l’altro con «sud».

Un nord magnetico attrae un sud magnetico e respinge un nord magnetico.

Anche in questo caso, poli di segno opposto si attraggono e poli dello stesso segno si respingono.

Vi sono delle differenze fondamentali fra forze di natura elettrica e forze di natura magnetica.

È possibile trovare in natura delle cariche elettriche positive e negative.

E’ dunque possibile avere dei monopoli elettrici.

I poli magnetici, al contrario si presentano sempre a coppie:

Un magnete possiede, sempre, entrambi i poli magnetici: nord e sud.

Dividendo un magnete in due parti , non avremmo due poli isolati, ma si formerebbero due distinti magneti…

E ciascuno di essi avrebbe sempre un nord e un sud magnetico.

Non esistono monopoli magnetici.