大隆龙 / 物理 / 力的本质是什么?

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力的本质是什么?

2018-12-23  大隆龙

本题,很复杂,很重要,值得探讨。我的解题思路是:首先明确力的定义,然后给出力的分类与特征,最后分析力的本质。

一,力的定义。力,是引起对象运动变化的原因,简言之,力就是动因。例1.加大油门,增加牵引力,车辆从慢速运动提升至高速运动。例2.抽打陀螺而加快转动。例3.油桶从坡上自动滚下,是因为地球的重力分力作用。

▲工程力学,很接地气。

二,力的分类。力有三要素:力的大小、力的方向、力的作用点。就作用点而言,有的力,作用于对象的接触表面,此类力叫接触力,也叫附加力。有的力,作用与对象的质量中心,此类力叫非接触力,也叫引斥力。

三,不同的力,有不同的本质。

典型的接触力有:弹力/压力、摩擦力、应力。接触力的本质是对象结构的错位,导致材料的弹性变形、塑性变形、整体位移、变速运动。

▲电脑虚构引力波的一个图景

典型的非接触力有:万有引力、电磁引力、核子间强引力、中子内弱引力、分子间的引力。非接触力的本质是粒子的旋转互因的向心力。粒子自旋的向心力,是万有引力的本质。电子的绕核运动,即电荷运动,是电磁力的本质。两个核子旋转的向心力交集,是强作用力的本质,分子内部各粒子向心力的总交集,是分子间引力的本质。

▲向心力机制可以解释各种引力

当然,当超越一定距离,非接触力,表现为万有斥力、电子质子间的斥力、核子间的斥力、分子间的斥力。

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