عند تقريب ساق من البلاستيك مشحون بشحنة سالبة إلى كرة متعادلة فإن سطح الكرة البعيد عن الساق يكون، هو أحد الأسئلة الشائعة في مادة علوم الفيزياء، والتي يجب دراستها في المناهج العلمية الحديثة، والتي تركز حول أنواع القوى التي تؤثر على الأجسام وطبيعتها، وبناءً على هذه البيانات ستتيح لك فرصة التعرف على القوى الرئيسية المصنفة في الفيزياء، وآلية تأثيرها على الأشياء.
حدد الشحنة الكهربائية
الشحنة الكهربائية هي إحدى الخصائص الفيزيائية للمادة، مما يجعلها تحت تأثير قوة الشد والجاذبية داخل المجال الكهرومغناطيسي. تنقسم الشحنات إلى نوعين رئيسيين إما الشحنات الكهربائية هي شحنات موجبة أو الشحنات الكهربائية سالبة (يتم دائمًا حمل الشحنات إما على البروتونات أو على الإلكترونات). .
تحمل الجسيمات دون الذرية عادةً هذه الشحنة الكهربائية المذكورة أعلاه، وبالتالي تحمل المواد الإلكترونات شحنة كهربائية سالبة في الأجسام العادية، وتحمل البروتونات شحنة كهربائية موجبة في نواة الذرة. إذا كانت الأجسام تحتوي على إلكترونات أكثر من البروتونات، تكون شحنتها سالبة، وفي الوضع المعاكس تصبح شحنتها موجبة، ولكن عندما تتساوى الإلكترونات والبروتونات، تكون المادة محايدة، وبالتالي تكون الشحنة كمية، أي أنها يتم جمعها من وحدات متناهية الصغر تسمى الشحنة الأولية، والتي تعادل (1.602 × 10−19) كولوم (الكولوم هو وحدة قياس الشحنات).
يشكل نوعا الشحنات الكهربائية المجال الكهربائي، وإذا كانت هذه الشحنات تتحرك، فإنها ستشكل مجالًا مغناطيسيًا، وفي الفيزياء، ينتج عن الجمع بين هذين المجالين ما يسمى بالمجال الكهرومغناطيسي، وطريقته في التفاعل مع الكهرباء الشحنات هي المصدر الرئيسي للقوة الكهرومغناطيسية، وهي إحدى القوى الأربع الرئيسية التي تمت دراستها في الفيزياء.
عند تقريب ساق من البلاستيك مشحون بشحنة سالبة إلى كرة متعادلة فإن سطح الكرة البعيد عن الساق يكون
دراسة الجسيمات التي تحمل شحنة “سالبة – موجبة – محايدة” لمعرفة كيفية تفاعلها من خلال الفوتونات تسمى الديناميكا الكهربية الكمومية، ومن خلال هذه الدراسة سنجد أن الإجابة على العبارة التالية هي/
- عندما يتم إحضار جذع بلاستيكي سالب الشحنة إلى كرة محايدة، فإن سطح الكرة الأبعد عن الجذع يكون مشحونًا سالبا.
تشير القاعدة العامة في الفيزياء إلى أن الأجسام ذات الشحنة المتشابهة تتنافر مع بعضها البعض و “تتباعد”، والأجسام ذات الشحنة المنتشرة تجتذب “تتقارب”، بينما الأشياء التي لا تحتوي على شحنات كهربائية هي كائنات ذات شحنة متعادلة ولا توجد أي تأثيرات بينها و كائنات أخرى، كحركة الشحنات في المادة، فهي تولد طاقة كهرومغناطيسية حركية، مما يجعل الأجسام تتحرك تحت تأثير حركة الإلكترونات أو البروتونات في الأجسام المشحونة داخل المجال الكهرومغناطيسي.
أنواع القوى في الفيزياء
تنقسم القوى في الفيزياء إلى أربعة أنواع أساسية، وهي بالترتيب التالي
- قوة الجاذبية اكتشفها نيوتن عام 1686 بعد ملاحظة سقوط الأجسام على الأرض. يشار إلى أن الحركات الدورانية للكواكب في الفضاء الخارجي ناتجة عن تأثير قوة الجاذبية.
- القوة الكهرومغناطيسية تعتبر هذه القوة هي النوع الثاني الذي يتم ملاحظته في مذكراتنا، وتتعلق بدراسة تفاعلات القوى الكهربائية داخل المجالات المغناطيسية، وتُعرَّف بأنها القوة التي تؤثر على جسيمين مشحونين كهربائياً.
- رد فعل نووي قوي أقوى أنواع التفاعل المتوفرة في الطبيعة مما يساعد على استقرار النواة.
- رد فعل نووي ضعيف هو أضعف نوع من القوة الفيزيائية الأساسية.
وهناك أنواع ثانوية أخرى من القوى وهي (القوة الطبيعية – القوة المطبقة – القوة – القوة المغناطيسية – القوة الكهربائية – قوة الاحتكاك – قوة الشد – قوة السحب الجوي – وغيرها).