Schwerkraft vs. Magnetismus
Gravitationskraft und magnetische Kräfte sind zwei der grundlegendsten Kräfte, auf denen das Universum aufgebaut ist. Es ist sehr wichtig, ein ausreichendes Verständnis dieser fundamentalen Kräfte zu haben, um die Mechanik des Universums zu verstehen. Die Schwerkraft bildet zusammen mit der elektromagnetischen Kraft, der schwachen Kernkraft und der starken Kernkraft die vier Grundkräfte des Universums. Diese Theorien spielen eine wichtige Rolle in Bereichen wie Kosmologie, Relativitätstheorie, Quantenmechanik, Astronomie, Astrophysik, Teilchenphysik und fast allem, was sich im bekannten Universum befindet. In diesem Artikel werden wir die Theorien hinter Schwerkraft und Magnetismus diskutieren, ihre Ähnlichkeiten, wie sie im Universum vorkommen und schließlich ihre Unterschiede.
Schwerkraft
Schwerkraft ist die Kraft, die durch jede Masse entsteht. Masse ist die notwendige und die hinreichende Bedingung für die Schwerkraft. Um jede Masse herum ist ein Gravitationsfeld definiert. Nehmen Sie die Massen m1 und m2, die im Abstand r voneinander angeordnet sind. Die Gravitationskraft zwischen diesen beiden Massen ist G.m1.m2 / r^2, wobei G die universelle Gravitationskonstante ist. Da negative Massen nicht vorhanden sind, wirkt die Gravitationskraft immer anziehend. Es gibt keine abstoßenden Gravitationskräfte. Es muss beachtet werden, dass Gravitationskräfte auch gegenseitig sind. Das bedeutet, dass die Kraft, die m1 auf m2 ausübt, gleich und entgegengesetzt der Kraft ist, die m2 auf m1 ausübt.
Das Gravitationspotential an einem Punkt ist definiert als die Menge an Arbeit, die an einer Einheitsmasse verrichtet wird, wenn man sie aus dem Unendlichen zu dem gegebenen Punkt bringt. Da das Gravitationspotential im Unendlichen Null ist und die zu verrichtende Arbeit negativ ist, ist das Gravitationspotential immer negativ. Daher ist auch die Gravitationspotentialenergie jedes Objekts negativ.
Magnetismus
Magnetismus entsteht durch elektrische Ströme. Ein gerader stromführender Leiter übt eine Kraft senkrecht zum Strom auf einen anderen stromführenden Leiter aus, der parallel zum ersten Leiter angeordnet ist. Da diese Kraft senkrecht zum Ladungsfluss steht, kann es sich nicht um die elektrische Kraft handeln. Dies wurde später als Magnetismus identifiziert. Sogar die Permanentmagnete, die wir sehen, basieren auf der Stromschleife, die durch den Spin des Elektrons erzeugt wird.
Die magnetische Kraft kann entweder anziehend oder abstoßend sein, aber dies beruht immer auf Gegenseitigkeit. Ein Magnetfeld übt eine Kraft auf jede sich bewegende Ladung aus, stationäre Ladungen werden jedoch nicht beeinflusst. Ein Magnetfeld einer bewegten Ladung steht immer senkrecht zur Geschwindigkeit. Die Kraft, die ein Magnetfeld auf eine sich bewegende Ladung ausübt, ist proportional zur Geschwindigkeit der Ladung und zur Richtung des Magnetfelds.
Was ist der Unterschied zwischen Magnetismus und Schwerkraft?
• Gravitationskräfte entstehen durch Masse und Magnetismus entsteht durch sich bewegende Ladungen.
• Magnetische Kräfte können entweder anziehend oder abstoßend sein, aber Gravitationskräfte sind immer anziehend.
• Die Anwendung des Gaußschen Gesetzes auf Massen ergibt den gesamten Gravitationsfluss über die geschlossene Oberfläche, wenn die Masse eingeschlossen ist, aber dies auf die Magnete angewendet ergibt immer Null.
• Da es keine magnetischen Monopole gibt, ist der gesamte magnetische Fluss über jeder geschlossenen Oberfläche immer Null.
