Τι συμβαίνει όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται και δεν βιώνει μαγνητική δύναμη;
Κατανόηση των βασικών
* Μαγνητική δύναμη: Ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο βιώνει μια μαγνητική δύναμη. Η δύναμη εξαρτάται από το φορτίο του σωματιδίου, την ταχύτητά του και τη δύναμη και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου.
* Χωρίς μαγνητική δύναμη: Αυτό σημαίνει ότι είτε μία είτε και οι δύο από αυτές τις συνθήκες είναι αληθινές:
* Χωρίς μαγνητικό πεδίο: Δεν υπάρχει κανένα μαγνητικό πεδίο όπου το σωματίδιο κινείται.
* Κίνηση παράλληλη με το πεδίο: Η ταχύτητα του σωματιδίου είναι παράλληλη με τις γραμμές μαγνητικού πεδίου. Σε αυτή την περίπτωση, η μαγνητική δύναμη είναι μηδενική.
Συνέπειες
Εάν ένα φορτισμένο σωματίδιο δεν βιώνει μαγνητική δύναμη, θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή με σταθερή ταχύτητα. Εδώ είναι γιατί:
* Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα: Τα αντικείμενα σε ηρεμία παραμένουν σε κατάσταση ηρεμίας και τα αντικείμενα σε κίνηση παραμένουν σε κίνηση με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση, εκτός εάν ενεργεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη.
* Καμία καθαρή δύναμη: Δεδομένου ότι δεν υπάρχει μαγνητική δύναμη και υποθέτουμε ότι δεν υπάρχουν άλλες δυνάμεις στο σωματίδιο (όπως τα ηλεκτρικά πεδία ή η τριβή), η καθαρή δύναμη στο σωματίδιο είναι μηδέν.
* σταθερή ταχύτητα: Χωρίς καθαρή δύναμη, η ταχύτητα του σωματιδίου παραμένει σταθερή - τόσο η ταχύτητα όσο και η κατεύθυνση του παραμένουν αμετάβλητες.
Παραδείγματα
* Φορτισμένα σωματίδια στο διάστημα: Τα φορτισμένα σωματίδια σε βαθύ χώρο, μακριά από οποιαδήποτε σημαντικά μαγνητικά πεδία, θα κινούνται σε ευθείες γραμμές.
* επιταχυντές σωματιδίων: Σε ορισμένους τύπους επιταχυντών σωματιδίων, οι μαγνήτες χρησιμοποιούνται για να λυγίσουν τις διαδρομές των φορτισμένων σωματιδίων. Όταν τα σωματίδια βρίσκονται σε περιοχές χωρίς μαγνητικά πεδία, ταξιδεύουν σε ευθείες γραμμές.
Βασικό σημείο
Η απουσία μαγνητικής δύναμης δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει καμία δύναμη. Απλώς σημαίνει ότι η συγκεκριμένη δύναμη λόγω του μαγνητικού πεδίου απουσιάζει. Άλλες δυνάμεις θα μπορούσαν ακόμα να ενεργούν στο σωματίδιο.
