Beim Urknall entstand die Kraft in ihren vier fundamentalen Erscheinungsformen ©iStockphoto.com

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半工劳动力、风能和反弹力。在日常生活中我们每天都会遇到表示力量和作用力时间概念的名词,它们经常以文字或数字形式出现。这些术语几乎无所不在,但含义抽象。

那么,作用力和力量真正意味着什么呢?

我们可以从物理学角度对这些术语进行划分,作用力代表能导致加速度或物体变形的某种事物。作用力是完成工作所需的力量,在此过程中会消耗能量。

导致作用力发生的原因是什么?如何予以应用?

作用力以四种基本形式出现,也被称为基本物理作用力:

  1. 重力
    第一种当然是重力(地心引力)。这种作用力通过地球对人类施加反向影响。即使这种影响可能是无形的,但宇宙中的每个质量都会对其他质量产生吸引力。重力一直都具有吸引力,这不仅仅取决于其质量,还取决于距其他质量的距离。重力的强度与距离的平方根成正比。这意味着重力具有无穷范围。
    交换微粒,“引力子”,相对强度为10-38 ,范围为 ∞ [m]。

  2. 电磁力
    我们在日常生活中经常接触到的另一种作用力为电磁力。这种力在带电粒子相互作用的过程中发生,例如电流、无线电波或光线中。电磁力由电荷产生,具有吸引力(反极性电荷)或排斥力(同极性电荷)。与重力一样,它们具有无穷范围,与电荷之间距离的平方根成比例。
    交换微粒,“光子”,相对强度为 10-2 ,范围为 ∞ [m]。

  3. 弱作用力
    下面我们来介绍弱作用力。这与放射现象密切相关,会导致太阳产生光亮。弱作用力是一种能使基本粒子转变成另一种形式的作用力(如电子可以转变成中微子,夸克可以转变成不同夸克,该过程被称为贝他衰变,其中中子转变成质子)。弱作用力仅在原子内的粒子间发生,其范围仅为质子直径的千分之一。尽管对于人类生活非常重要,但人类通常不会意识到弱作用力或强作用力的存在。
    交换微粒,W+、 W 和 Z0 的相对强度为 10-3 ,范围为 10-18 [m]。

  4. 强作用力
    强作用力一种将原子核凝聚在一起的作用力。通过交换胶子,各个原子核内的夸克相互通信。它们移动得越远,强作用力也会加大,从而将这些颗粒凝聚在一起。强作用力是四种自然力中最强的一种力,但其范围仅为一个原子直径。
    交换微粒,“胶子”,相对强度为1,范围为 2.5*10-15 [m]。

因此,我们的生活由这四种作用力决定。现代物理学家假设在宇宙大爆炸前,仅一种作用力主宰所发生的一切。在爆碎大爆炸的膨胀过程中,现在我们所熟悉的四种作用力被分离开来。事实上,这四种力为一种作用力的四种存在形式。如果大爆炸理论正确,则我们能够在一个共享理论框架中描述这四种力 — 这被称为“万有理论”。

在实际生活中,

A tension link for measuring force in production

我们用拉板式力传感器测量力

在生活中,我们几乎完全未意识到强作用力和弱作用力。与此相反,在提升重物、测量重量或固定桥梁的过程中,无论是系统中产生的应力或我们仅仅是在移动,我们经常会接触重力和电磁力。

 

这些力是可以测量的。我们可以在起重机,吊机,其他工程机械上实现力测量,我们的力测量也可以应用于地质勘探,舞台,机械工程,医疗,以及机器人:力传感器可以做出决定性贡献,帮助客户节约时间,因为此类设备可以预防发生机械故障而保障客户的投资。

 

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