Quais são as 4 forças fundamentais?

As quatro forças fundamentais da natureza são realmente as quatro maneiras pelas quais a matéria interage no universo. A gravidade, a mais fraca das quatro, está presente no dia a dia das pessoas, mas, paradoxalmente, parece bastante forte. A força eletromagnética opera nossas máquinas elétricas, a Internet e os telefones inteligentes. As outras duas forças, a força nuclear forte e a fraca, operam no nível atômico e influenciam as partículas elementares, como prótons e elétrons. Essas quatro forças são a razão pela qual o mundo existe, com cada força tendo propriedades e características únicas.

TL; DR (muito longo; Não li)

As quatro forças fundamentais da natureza, da mais forte à mais fraca, são a força nuclear forte, a força eletromagnética, a força nuclear fraca e a gravidade.

Quando objetos inanimados ou partículas elementares interagem, as forças fundamentais influenciam seu comportamento. Por exemplo, os planetas orbitam ao redor do Sol por causa da força gravitacional. Os raios caem porque os elétrons saltam entre as nuvens e o solo devido à força eletromagnética. Os átomos permanecem juntos por causa da força nuclear forte, e a radiação natural é causada pela força nuclear fraca.

Essas forças têm duas características principais em comum. Eles têm força e atuam a uma certa distância. Além disso, eles são únicos e agem sobre a matéria de maneiras completamente diferentes.

A mais poderosa das quatro forças é a força nuclear forte, que deve superar a força número dois, o eletromagnetismo, no núcleo atômico. Os núcleos são formados por prótons e nêutrons, com os prótons se repelindo devido às suas cargas positivas. A força nuclear forte supera essa repulsão e mantém os prótons próximos uns dos outros no núcleo.

Para poder comparar a força das forças fundamentais, os cientistas costumam usar a força nuclear forte como base e atribuem a ela o valor 1. A força de cada uma das outras forças, que são mais fracas, é dada como uma fração dessa força. Embora seja a força mais poderosa, a força nuclear forte não atua à distância. Ele está confinado ao núcleo de um átomo e tem um alcance de aproximadamente o raio de um núcleo médio.

A força eletromagnética atua sobre as partículas carregadas e é a interação chave em tudo o que tem a ver com eletricidade. Como a maior parte da matéria tem um equilíbrio de partículas carregadas, objetos grandes tendem a ser neutros e a força não tem efeito sobre eles. Quando os objetos ficam carregados, como em motores elétricos, em baterias ou com eletricidade estática, cargas semelhantes se repelem e cargas diferentes se atraem. Os elétrons são os portadores de carga negativa e são atraídos pelos prótons, que têm carga positiva. Quando as cargas se movem, elas criam campos magnéticos com pólos norte e sul. Como acontece com as cargas, dois pólos semelhantes se repelem e pólos diferentes se atraem.

A força eletromagnética tem pouco menos de um centésimo da força da força nuclear forte, mas pode atuar à distância. Embora fique mais fraco quando os objetos carregados estão mais distantes, a atração e a repulsão teoricamente continuam até o infinito. No entanto, em grandes distâncias, os efeitos são minúsculos e podem ser insignificantes.

Enquanto a força nuclear forte atua apenas sobre as partículas do núcleo, a força nuclear fraca atua sobre muitas partículas elementares e é responsável pela radiação natural. Ele governa a maneira como os elementos se decompõem naturalmente ao longo do tempo e, quando os átomos não são mais mantidos juntos, partículas como os elétrons são expelidas na forma de radiação. Como resultado, a força nuclear fraca influencia o modo como a fissão e a fusão nuclear ocorrem.

A força fraca é menos de um milionésimo da força da força nuclear forte e atua apenas em distâncias muito curtas. Embora possa atrair e repelir partículas, seu alcance operacional é tão limitado que ele realmente não age como as outras forças, que puxam ou empurram a distância. A força nuclear fraca é mais como uma cola ou graxa, ativa apenas em uma camada fina entre as partículas elementares.

A gravidade atua como uma força atrativa entre quaisquer dois objetos que tenham massa. A força da gravidade depende da massa dos objetos. Na vida cotidiana, a força da gravidade entre a terra e objetos como um carro é o peso do carro. A força da gravidade é diretamente proporcional à massa dos objetos. Por exemplo, 2 litros de leite pesam o dobro de 1 litro.

A gravidade é a força mais fraca e tem menos de um milionésimo de milionésimo da força da força nuclear forte. Embora muito fracos em nível atômico, os objetos do dia-a-dia têm tanta massa que a força da gravidade se torna bastante forte. Para ainda mais massa, como em planetas e estrelas, a força da gravidade é forte o suficiente para mantê-los em órbita. A gravidade é como a força eletromagnética, pois atua à distância, teoricamente até o infinito. Isso se torna importante para massas enormes, como galáxias que atraem outras galáxias, mesmo quando estão muito distantes umas das outras.

É fácil imaginar outras forças ativas na natureza, como o vento, uma explosão ou a força de um motor a jato. Todas essas são forças secundárias que dependem das forças fundamentais para sua ação. Por exemplo, o vento sopra porque o clima envolve a subida do ar quente e a descida do ar frio, sendo o ar frio mais pesado devido à gravidade. O vento tem força porque as moléculas do ar são mantidas juntas pelas forças fundamentais, permitindo que exerçam um impulso. Na verdade, as quatro forças fundamentais estão por trás de todas as experiências dos seres vivos.