Номер 6, страница 116 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

6. Силы в природе.

В физике под силами в природе понимают фундаментальные взаимодействия, которые лежат в основе всех явлений во Вселенной. Все известные нам силы, от трения до притяжения планет, являются проявлениями всего четырёх фундаментальных взаимодействий. К ним относятся гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое ядерные взаимодействия.

Это самое слабое из фундаментальных взаимодействий, но при этом оно имеет бесконечный радиус действия. Гравитация — это сила всемирного притяжения, действующая между всеми объектами, обладающими массой или энергией. На макроскопическом уровне, в масштабах планет, звезд и галактик, гравитация является доминирующей силой, определяющей структуру Вселенной. В классической механике она описывается законом всемирного тяготения Ньютона:

$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

где $F$ — сила притяжения, $m_1$ и $m_2$ — массы тел, $r$ — расстояние между ними, а $G$ — гравитационная постоянная. Более точное описание гравитации даёт общая теория относительности Эйнштейна, которая рассматривает гравитацию как искривление пространства-времени массой и энергией. Частицей-переносчиком гравитационного взаимодействия гипотетически является гравитон, который до сих пор не был экспериментально обнаружен.

Ответ: Гравитационное взаимодействие — это универсальная сила притяжения между всеми телами, обладающими массой или энергией. Оно является самым слабым, но дальнодействующим, и определяет движение планет, звезд и галактик.

Это взаимодействие возникает между частицами, обладающими электрическим зарядом. Оно может быть как силой притяжения (между разноименными зарядами), так и силой отталкивания (между одноименными зарядами). Электромагнитная сила значительно мощнее гравитационной и, как и гравитация, имеет бесконечный радиус действия. В покое заряженные частицы взаимодействуют через электрическое поле, подчиняясь закону Кулона, а при движении создают и взаимодействуют также через магнитное поле. Электрические и магнитные явления полностью описываются уравнениями Максвелла. Переносчиком электромагнитного взаимодействия является фотон ($\gamma$) — квант электромагнитного поля. Большинство сил, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни (сила упругости, сила трения, силы в химических связях), имеют электромагнитную природу.

Ответ: Электромагнитное взаимодействие — это сила, действующая между электрически заряженными частицами. Оно отвечает за электричество, магнетизм, свет и является основой химии и большинства сил в макромире, за исключением гравитации.

Это самое мощное из всех фундаментальных взаимодействий, но оно проявляется только на очень малых расстояниях, сопоставимых с размером атомного ядра (порядка $10^{-15}$ м). Основная его функция — удерживать вместе кварки, из которых состоят протоны и нейтроны, а также связывать сами протоны и нейтроны (нуклоны) в атомные ядра, преодолевая мощное электромагнитное отталкивание между положительно заряженными протонами. Переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны. Энергия, заключенная в сильном взаимодействии, высвобождается в процессах ядерного синтеза (например, в звездах) и ядерного распада.

Ответ: Сильное ядерное взаимодействие — это самая мощная, но короткодействующая сила, которая связывает кварки в протоны и нейтроны, а также удерживает нуклоны вместе в атомных ядрах.

Слабое взаимодействие отвечает за некоторые виды радиоактивного распада, в частности, за бета-распад, при котором нейтрон в ядре превращается в протон, испуская электрон и антинейтрино. Эта сила слабее сильного и электромагнитного взаимодействий, но значительно сильнее гравитационного. Радиус его действия еще меньше, чем у сильного взаимодействия (порядка $10^{-18}$ м). Слабое взаимодействие уникально тем, что оно может изменять тип (аромат) кварков и лептонов. Переносчиками слабого взаимодействия являются тяжелые векторные бозоны: $W^+$, $W^-$ и $Z^0$. Это взаимодействие играет ключевую роль в процессах ядерного синтеза, протекающих в недрах Солнца и других звезд.

Ответ: Слабое ядерное взаимодействие — это короткодействующая сила, ответственная за процессы радиоактивного распада и превращения одних элементарных частиц в другие, играющая важную роль в ядерном синтезе в звездах.