Из книги “Физика в быту”
Виды физических полей
Все, что нас окружает, все, что мы видим это есть материя. Формы материи, которые мы видим называются веществом. Предметы, которые есть вокруг нас состоят из вещества: стол (предмет) изготовлен из древесины (вещество), книга (предмет) изготовлена из бумаги (вещество), Солнце (предмет) состоит из солнечного вещества и т.д.. Вещество может существовать в четырех состояниях: твердое (камень, дерево, стол, стул, шкаф), жидкое (вода, бензин,), газообразное (различные газы) и плазма (молния, электрический разряд в газах).
Кроме того, есть формы материи, которые мы не видим. Но мы можем видеть и ощущать их действие. В настоящее время известны следующие основные виды полей (фундаментальные, классические): гравитационное, электрическое, магнитное, электромагнитное и ядерное.
Гравитационное поле.
Предметы, обладающие массой имеют свое гравитационное поле и притягиваются друг к другу. Чем больше масса предмета, тем сильнее его гравитационное поле. Поэтому камень брошенный вертикально вверх, достигнув некоторой высоты, будет падать на поверхность Земли, а не наоборот. Потому, что масса камня намного меньше массы Земли. Притяжение предметов осуществляются с помощью гравитационного поля. Расстояние действия гравитационных полей неограниченно, но с увеличением расстояния убывает. Действие гравитационного поля ощущает каждый человек: если человек подпрыгнет, то поднявшись на некоторую высоту опять возвращаемся на землю. Любой незакрепленный предмет падает вниз к земле. Луна не уходит от Земли, Земля не покидает Солнечную систему, камень, брошенный вертикально вверх возвращается на поверхность Земли. Все это примеры действия гравитационного поля.
Электрическое поле.
Если взять пластмассовую расческу и потереть её о волосы, а затем поднести к мелко нарезанной бумаги, то кусочки бумаги притянуться к расческе и будут на ней удерживаться. Причем совсем необязательно дотрагиваться расческой к бумаге. Это объясняется тем, что при трении расчески о волосы на ней возникают электрические заряды. Таким образом, расческа заряжается или другими словами наэлектризовывается. В природе существует два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные. Кусочки нарезанной бумаги, когда подносится заряженная расческа, заряжаются противоположным зарядом электричества.
Ещё в древности люди заметили, что если янтарь потереть о шерстяную ткань, то он заряжается. Заряд, которым заряжается янтарь, был назван отрицательным, а шерстяная ткань заряжается положительным зарядом.
Если поднести друг к другу два предмета, заряженные одноименными зарядами (либо положительными, либо отрицательными), то эти предметы будут отталкиваться друг от друга. А предметы, заряженные разноименными зарядами (один положительным, а другой отрицательным) будут притягиваться друг другу.
Магнитное поле
Магнит имеет два полюса: северный и южный. Магнитная стрелка компаса своим северный полюсом (синего цвета) показывает на север. Противоположный конец стрелки – южный полюс (красного цвета) показывает на юг. При поднесении к магниту разных предметов мы замечаем, что одни притягиваются к нему, а другие никак не реагируют. К магниту притягиваются предметы из железа и стали. Если таким предметом дотронуться до магнита, то предмет тоже станет магнитом или, как говорят намагнитится и будет иметь северный и южный полюса. Если взять магнит и разрезать его пополам, то каждая часть станет магнитом с северным и южным полюсами. Потом каждую часть еще пополам и так далее, то получим магнитики с двумя полюсами. Разделить северный и южный полюс друг от друга невозможно. Между северным и южным полюсом существует магнитное поле. Стальные предметы, попадающие в это магнитное поле (даже не дотрагиваясь до магнита) будут притягиваться к нему.
Электромагнитное поле
Электромагнитное поле представляет совокупность магнитного и электрического полей.Действие электромагнитного поля всем хорошо известно. С его помощью происходит передача информации и мы видим изображение на экране телевизора или слышим музыку или речь по радиоприемнику и телефону. На телевизионной студии записывается видеоизображение и звук видеокамерами на специальную магнитную ленту. Затем записанные видео- и аудиосигнал поступает на передающую антенну, которая излучает электромагнитное поле. В этом электромагнитном поле содержится информация о записанном изображении и звуке. Электромагнитное поле, достигнув принимающей антенны, поступает в телевизионный приемник. В телевизионном приемнике информация электромагнитное поле преобразуется в видео изображение и звук. В радиоприемнике и телефоне преобразуется только информация о звуке.
Скорость распространения гравитационного, магнитного, электрического и электромагнитного взаимодействия (полей) в вакууме составляет 300000 километров в секунду. Вакуум – это безвоздушное пространство, в котором нет вещества (поля могут быть). Например, свет проходит расстояние от Солнца до Земли, составляющее около 150 миллионов километров, за 8 минут. От ближайшей к нам звезды α- Центавры свет распространяется до Земли 4,5 года. Скорость света в оптически прозрачной среде (веществе) меньше, чем в вакууме. Например, скорость света в воде составляет 225 тыс. километров в секунд, а в стекле – 200 тыс. километров в секунду.
Познавательная
Автор публикации
