Согласно Википедии , все силы можно разложить на четыре фундаментальные силы: гравитацию, электромагнетизм, сильное взаимодействие и слабое взаимодействие.
Когда я толкаю кого-то, это генерирует силу. Из каких 4 сил она состоит?
Если я толкаю кого-то, какую фундаментальную силу я создаю?
Когда человек толкает объект через физический контакт, природа силы между человеком и объектом носит электромагнитный характер. Атомы состоят из положительно заряженных ядер с отрицательно заряженными электронами на орбиталях вокруг атомов. Когда два атома находятся достаточно близко, электромагнитная сила отталкивания между электронами становится значительной, и электронные орбитали деформируются.
Сильные, слабые и гравитационные силы в этом контексте ничтожно малы.
Все ответы условны и все вводят в заблуждение. Электромагнитные силы в твердом веществе, по сути, притягивающие: если вы возьмете твердый предмет и сожмете его, энергия электростатической связи увеличится , поэтому вещество должно просто разрушиться. Этому препятствуют силы Паули, которые одновременно являются и отталкивающими, и направленными. Это связано с принципом запрета Паули: сжатие электронного облака увеличивает энергию электронов, поскольку они избегают друг друга в фазовом пространстве.
Это проявляется как реальная физическая сила. Вы можете это почувствовать и измерить. Однако в математике это не проявляется как «сила» , поэтому некоторые утверждают, что это не сила.
Это происходит и в классической механике. В гамильтоновой формулировке силы связи исчезают из уравнений движения. Однако никто не стал бы утверждать, что на точку опоры рычага не действует сила, потому что она не фигурирует в уравнении движения. Вы даже можете поставить датчик силы на точку опоры и измерить ее.
Таким образом, твердую материю можно понять с точки зрения баланса между практически бесструктурным притяжением электростатической силы, уравновешенным структурированным отталкиванием Паули.
Итак, когда вы кого-то толкаете, вы нарушаете этот баланс, и в результате между вами и другим человеком возникает сила.
Когда вы кого-то толкаете,
Вы фактически пытаетесь сжать межмолекулярное расстояние между атомами тела. Атомы содержат заряженные частицы (изначально находящиеся в равновесии), и когда их возмущает сила, они проявляют сопротивление (противодействующая сила), которое по своей природе является электромагнитным .
Лучшим примером может служить нормальная сила , действующая между двумя неподвижными телами, находящимися в контакте.
Электромагнитный. Электроны в вашей руке не хотят быть слишком близко к электронам другого человека. Так они отталкивают.
Большинство ответов касается силы, передающей толчок от толкающего толкающему, но есть и другой способ понять вопрос: какая сила стоит за толкающей рукой, т.е. где создается сила и какой стихийной силой она обусловлена? ? Игнорируя вертикальный толчок вверх, в толчке вы фактически объединяете две силы: гравитацию веса вашего тела и трение стоп об пол.
По сути, вы наклоняетесь вперед, а затем, поскольку ваша нога находится на полу и не скользит (т. е. из-за трения), гравитация создает крутящий момент (крутящую силу) на вашем теле, который заставляет вас падать вперед. Ваши руки упираются в толкателя, и сила реакции уравновешивает этот крутящий момент, не давая вам упасть вперед. Вы можете легко убедиться в роли гравитации, подумав, что произойдет, если вы толкнете что-то, что не будет двигаться: если вы толкнете слишком сильно, ваше тело начнет вращаться вокруг ваших ног, а ваш центр тяжести сместится вверх. Эта работа совершается против силы тяжести.
Все статические силы (трение об пол, структура вашего тела, передача силы в точке контакта) имеют электромагнитное происхождение (+ принцип Паули, см. ответ Джона Доти), но сила, которая на самом деле дает вам возможность толкать является гравитация.
Когда одно тело толкает другое, это просто пример сохранения импульса . Это классический принцип, который не требует квантово-механических эффектов, как предлагается в некоторых других ответах, и который справедлив для любого типа взаимодействия (толчок, который движущаяся частица оказывает на частицу, находящуюся в состоянии покоя при столкновении двух частиц, одинаков является ли сила взаимодействия отталкивающей или притягивающей, дело только в том, что детали орбит различны).
В случае макроскопических тел силы взаимодействия при контакте будут по существу только электростатическим отталкиванием между положительными ионами. Электроны не имеют динамического значения из-за их небольшой массы. Они просто перемещаются в зависимости от конфигурации заряда ионов. Из закона Ньютона вы можете видеть, что если вы толкаете объект с ускорением , сила, вызванная электронами, пренебрежимо мала просто потому, что масса электронов в пару тысяч раз меньше массы ионов. Так что, по сути, вся толкающая сила обусловлена ионами.
Принцип исключения Паули, упомянутый в некоторых других ответах, только потенциально предотвратит слияние кожи вашей руки с объектом или человеком, которого вы толкаете. Он не несет ответственности за толкающий эффект как таковой.
Qмеханик