ely90
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Concetti Chiave

  • Le interazioni fondamentali in natura comprendono gravitazionali, elettrodeboli e nucleari forti.
  • L'interazione elettromagnetica e nucleare debole sono unite nell'interazione elettrodebole.
  • Tutti i fenomeni naturali possono essere spiegati attraverso queste tre interazioni.
  • Le interazioni gravitazionale ed elettromagnetica hanno un raggio d'azione infinito e sono descritte da formule simili.
  • Le forze nucleari, forti e deboli, operano su scala nucleare di circa 10^-15 metri.
Le interazione della natura

Le interazioni fondamentali in natura sono:

    1) INTERAZIONI GRAVITAZIONALI;
    2) INTERAZIONI ELETTROMAGNETICHE ;
    3) INTERAZIONI NUCLEARI FORTI;
    4) INTERAZIONI NUCLEARI DEBOLI;

Negli anni 70, si è provato che l'interazione elettromagnetica e l'interazione nucleare debole sono due aspetti di una interazione più fondamentale, chiamata elettrodebole.
Le tre interazioni note tutt'oggi sono:

    1) INTERAZIONI GRAVITAZIONALI
    2) INTERAZIONI ELETTRODEBOLI
    3) INTERAZIONI NUCLEARI FORTI

Sforzi teorici e sperimentali sono all'opera per cercare di "unificare" le interazioni elettrodeboli e nucleari forti.

Tutti i fenomeni evidenti in natura, sono riconducibili all’interno di queste tre tipologie, ad esempio:

• Formazione di stelle e pianeti
--> interazione gravitazionale

• Caduta di gravi, forza peso, orbite dei pianeti
--> interazione gravitazionale

Attrito, come semplice strusciarsi fra due corpi
--> interazione elettromagnetica

• Pressione, come urti di molecole o atomi contro una parete
--> interazione elettromagnetica

• Legami chimici di atomi e molecole
--> interazione elettrica

• Forza elastica di certi materiali
--> interazione elettromagnetica

• Emissione d’energia da parte delle stelle
--> interazione nucleare forte, debole ed elettromagnetica

• Decadimento radioattivo "beta"
--> interazione nucleare debole

• Decadimento radioattivo "gamma"
--> interazione elettromagnetica

L’interazione gravitazionale e quella elettromagnetica hanno un raggio d’azioni infinito. Inoltre esse sono entrambe governate da una formula del tipo seguente

[math]F=C\cdot\frac{a_1 \cdot a_2}{r^2}[/math]

dove

[math]F[/math]
rappresenta una delle due forze;
[math]C[/math]
è una costante che viene detta "costante di gravitazione universale" ed indicata con
[math]G[/math]
per la forza gravitazionale, e "costante ellettrostatica" ed indicata con
[math]K[/math]
per la forza elettrica;
[math]a_i[/math]
rappresentato le "caratteristiche dei due corpi che si attraggono (o respingono) nei due casi e che sono rappresentate dalla "massa" e dalla "carica elettrica", a seconda della forza considerata; infine
[math]r[/math]
rappresenta la distanza tra i due corpi.

Al contrario, le forze nucleari, siano esse forti o deboli, hanno un raggio la cui potenza ha esponente negativo: il "range" della forza nucleare ha tipicamente le dimensioni di

[math]10^{-15} [/math]
metri (ordine di grandezza delle dimensioni dei nuclei).

Domande da interrogazione

  1. Quali sono le tre interazioni fondamentali riconosciute oggi in natura?
  2. Le tre interazioni fondamentali riconosciute oggi in natura sono le interazioni gravitazionali, le interazioni elettrodeboli e le interazioni nucleari forti.

  3. Qual è la differenza principale tra le interazioni gravitazionali ed elettromagnetiche rispetto alle interazioni nucleari?
  4. Le interazioni gravitazionali ed elettromagnetiche hanno un raggio d'azione infinito e sono governate da una formula simile, mentre le interazioni nucleari, sia forti che deboli, hanno un raggio d'azione molto limitato, tipicamente dell'ordine di grandezza di [math]10^{-15}[/math] metri.

  5. Quali fenomeni naturali sono associati alle interazioni elettromagnetiche?
  6. Fenomeni naturali associati alle interazioni elettromagnetiche includono l'attrito, la pressione, i legami chimici di atomi e molecole, e la forza elastica di certi materiali.

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