Αλληλεπίδραση των σωμάτων. Ορισμός και τύποι

Η αλληλεπίδραση είναι μια αμοιβαία ενέργεια. Όλα τα σώματα μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με μηχανική κίνηση, αδράνεια, δύναμη, πυκνότητα της ύλης και, στην πραγματικότητα, την αλληλεπίδραση των σωμάτων. Στη φυσική, η δράση δύο σωμάτων ή ενός συστήματος σωμάτων μεταξύ τους ονομάζεται αλληλεπίδραση. Είναι γνωστό ότι όταν τα σώματα συγκλίνουν, ο χαρακτήρας της συμπεριφοράς τους αλλάζει. Αυτές οι αλλαγές είναι αμοιβαίες. Όταν τα σώματα αραιώνονται σε σημαντικές αποστάσεις αλληλεπίδρασης, εξαφανίζονται.

Όταν τα σώματα αλληλεπιδρούν, το αποτέλεσμα είναι πάντα αισθητό από όλα τα σώματα (μετά από όλα, όταν επηρεάζεται κάτι, πάντα ακολουθεί μια πληρωμή). Έτσι, για παράδειγμα, στο μπιλιάρδο, όταν ένα χτύπημα χτυπά την μπάλα, το τελευταίο πετάει πολύ πιο έντονα από το χτύπημα, γεγονός που εξηγείται από την αδράνεια των σωμάτων. Οι τύποι και το μέτρο της αλληλεπίδρασης των σωμάτων καθορίζονται ακριβώς από αυτό το χαρακτηριστικό. Ορισμένα σώματα είναι λιγότερο αδρανή, άλλα άλλα. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του σώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η αδράνεια του. Το σώμα, αλληλεπιδρώντας αλλάζοντας την ταχύτητά του πιο αργά, έχει μεγαλύτερη μάζα και είναι πιο αδρανές. Το σώμα, το οποίο αλλάζει ταχύτητα πιο γρήγορα, έχει λιγότερη μάζα και είναι λιγότερο αδρανές.

Η αντοχή είναι ένα μέτρο που μετρά την αλληλεπίδραση των σωμάτων. Η φυσική προσδιορίζει τέσσερις τύπους αλληλεπιδράσεων που δεν μπορούν να μειωθούν μεταξύ τους: ηλεκτρομαγνητική, βαρυτική, ισχυρή και αδύναμη. Τις περισσότερες φορές, η αλληλεπίδραση των σωμάτων συμβαίνει όταν έλθουν σε επαφή, πράγμα που οδηγεί σε μεταβολή των ταχυτήτων αυτών των σωμάτων στο αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς, το οποίο μετράται από τη δύναμη που ενεργεί μεταξύ τους. Έτσι, για να θέσει σε κίνηση ένα στάσιμο αυτοκίνητο, ωθούμενο από τα χέρια, είναι απαραίτητο να ασκήσει δύναμη. Αν είναι απαραίτητο να το σπρώξετε προς τα πάνω, τότε είναι πολύ πιο δύσκολο να το κάνετε, γιατί θα χρειαστεί πολλή δύναμη. Η καλύτερη επιλογή θα ήταν η εφαρμογή βίας κατά μήκος του δρόμου. Σε αυτή την περίπτωση, υποδεικνύεται το μέγεθος και η κατεύθυνση της δύναμης (σημειώστε ότι η δύναμη είναι μια διανυσματική ποσότητα).

Η αλληλεπίδραση των σωμάτων είναι επίσης υπό την επίδραση της μηχανικής δύναμης, η συνέπεια της οποίας είναι η μηχανική κίνηση των σωμάτων ή των τμημάτων τους. Η δύναμη δεν είναι το αντικείμενο της σκέψης, είναι η αιτία της κίνησης. Κάθε ενέργεια ενός σώματος σε σχέση με τον άλλο εκδηλώνεται σε κίνηση. Ένα παράδειγμα της δράσης της μηχανικής δύναμης που δημιουργεί κίνηση είναι το λεγόμενο "φαινόμενο ντόμινο". Τα εξειδικευμένα ντόμινο πέφτουν το ένα μετά το άλλο, περνώντας το κίνημα κατά μήκος της σειράς, αν σπρώξετε τον πρώτο κροσσό. Υπάρχει μια μεταφορά κίνησης από μια αδρανή μορφή σε μια άλλη.

Η αλληλεπίδραση των σωμάτων που έρχονται σε επαφή μπορεί να οδηγήσει όχι μόνο στην επιβράδυνση ή την επιτάχυνση των ταχυτήτων τους, αλλά και στην παραμόρφωσή τους - μια μεταβολή του όγκου ή του σχήματος. Ένα ζωντανό παράδειγμα είναι ένα φύλλο χαρτιού, συμπιεσμένο στο χέρι του. Δρώντας σε αυτήν με βία, οδηγούμε σε μια επιταχυνόμενη κίνηση των τμημάτων αυτού του φύλλου και της παραμόρφωσής του.

Οποιοσδήποτε οργανισμός αντιστέκεται στην παραμόρφωση όταν προσπαθεί να τεντώσει, να συμπιέσει, να λυγίσει. Από την πλευρά του σώματος, οι δυνάμεις που την εμποδίζουν (ελαστικότητα) αρχίζουν να δρουν. Η δύναμη της ελαστικότητας εκδηλώνεται από την πλευρά του ελατηρίου κατά τη στιγμή της επέκτασης ή συστολής του. Το φορτίο, το οποίο τραβιέται στο έδαφος από το σχοινί, επιταχύνεται, επειδή ενεργεί η ελαστική δύναμη του τεντωμένου σχοινιού.

Η αλληλεπίδραση των σωμάτων κατά τη διάρκεια της ολίσθησης κατά μήκος της επιφάνειας που τους χωρίζει δεν προκαλεί την παραμόρφωση τους. Στην περίπτωση, για παράδειγμα, ολίσθησης ενός μολυβιού σε μια λεία επιφάνεια ενός τραπεζιού, σκι ή έλκηθρα σε συμπιεσμένο χιόνι, υπάρχει μια δύναμη που εμποδίζει την ολίσθηση. Αυτή είναι η δύναμη της τριβής, η οποία εξαρτάται από τις ιδιότητες των επιφανειών των αλληλεπιδρώντων σωμάτων και από τις δυνάμεις που τις πιέζουν μεταξύ τους.

Η αλληλεπίδραση των σωμάτων μπορεί να συμβεί σε απόσταση. Η δράση των δυνάμεων έλξης, που αποκαλούνται επίσης βαρυτικές δυνάμεις , συμβαίνει μεταξύ όλων των σωμάτων γύρω, τα οποία μπορούν να παρατηρηθούν μόνο όταν τα σώματα έχουν τις διαστάσεις των αστεριών ή των πλανητών. Η βαρύτητα σχηματίζεται από την βαρυτική έλξη οποιουδήποτε αστρονομικού σώματος και τις φυγόκεντρες δυνάμεις που προκαλούνται από την περιστροφή τους. Έτσι, η Γη προσελκύει τη Σελήνη, ο Ήλιος προσελκύει τη Γη, έτσι η Σελήνη κυκλοφορεί γύρω από τη Γη, και η Γη, με τη σειρά της, περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.

Από απόσταση, ενεργούν επίσης ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις. Παρά την απουσία επαφής με οποιοδήποτε σώμα, η βελόνα πυξίδας θα περιστρέφεται πάντα κατά μήκος της γραμμής μαγνητικού πεδίου. Ένα παράδειγμα της ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων είναι ο στατικός ηλεκτρισμός, ο οποίος εμφανίζεται συχνά στα μαλλιά κατά το χτένισμα. Ο διαχωρισμός των φορτίων από αυτά οφείλεται στη δύναμη τριβής. Τα μαλλιά, φορώντας θετικά, αρχίζουν να αποκρούουν ο ένας τον άλλον. Τέτοιες στατικές προκύπτουν συχνά όταν βάζετε ένα πουλόβερ, που φοράτε κεφαλίδες.

Τώρα ξέρετε για την αλληλεπίδραση των σωμάτων (ο ορισμός αποδείχθηκε αρκετά εκτεταμένος!).