AS QUATRO FORÇAS FUNDAMENTAIS DA NATUREZAAdaptado dum artigo na revista inglesa "Astronomy Now" por Iain Nicolson

Preparado para a aula Preparado para a aula de Física do PEAC08

Setembro 2008

José Pina

AS QUATRO FORÇAS FUNDAMENTAIS DA NATUREZA

As interacções entre partículas sub-atómicas e o comportamento em larga comportamento em larga escala de matéria por todo o Universo, são determinadas por quatro forças fundamentais...

AS FORÇAS FUNDAMENTAIS

� Há quatro forças fundamentais quedeterminam as interacções entre aspartículas individuais e o comportamentoem larga escala, de toda a matéria noem larga escala, de toda a matéria noUniverso. Estas são

� a força nuclear forte

� a força nuclear fraca

� a força electromagnética

� a força da gravidade.�

FORÇA GRAVÍTICA

� A força gravítica é uma força deatracção que actua entre todas aspartículas no Universo. É sempreatractiva, nunca repulsiva. Estaatractiva, nunca repulsiva. Estaforça que junta a matéria, éresponsável por cada um de nóster peso, por manter a Lua na suaórbita à volta da Terra, por manteros planetas confinados às suasórbitas à volta do Sol, e poragrupar galáxias.

A FORÇA ELECTROMAGNÉTICA� A força electromagnética determina as maneiras

como as partículas com carga eléctrica interagemumas com as outras. Esta força pode ser atractivaou repulsiva.

� Cargas eléctricas com o mesmo sinal (duas� Cargas eléctricas com o mesmo sinal (duaspositivas ou duas negativas) repelem-se; com sinaisdiferentes atraem-se

� A força nuclear forte une protões e neutrõespara formar um núcleo atómico.

� A interacção nuclear forte entre protões eneutrões parece ser um vestígio de uma outra

A FORÇA NUCLEAR FORTE

neutrões parece ser um vestígio de uma outraforça forte básica que une os quarks emgrupos de três para fazer protões e neutrões.

�

A FORÇA NUCLEAR FRACA

� A força nuclear fraca causa a degradaçãoradioactiva de certos núcleos atómicos.

� Em particular, esta força governa o processochamado decaimento beta no qual um neutrãoorigina espontaneamente num protão, umelectrão e um anti-neutrino.electrão e um anti-neutrino.

� Se isto acontecer o número de protões nonúcleo aumenta e surge um novo elementoquímico.

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A NATUREZA DAS FORÇAS

� Aceita-se hoje em dia que as várias forçasfundamentais são transmitidas entre partículasreais por meio de partículas virtuais (partículasque não podem ser detectadas directamente).Essas partículas são:� Essas partículas são:

� Na força electromagnética - fotão;� Na interacção nuclear forte - mesão e gluão.

A NATUREZA DAS FORÇAS� Aceita-se hoje em dia que as várias forças

fundamentais são transmitidas entre partículasreais por meio de partículas virtuais (partículasque não podem ser detectadas directamente).

� Essas partículas são:� Essas partículas são:� Na interacção nuclear fraca – bosão� Na força de gravidade – gravitãoAdmite-se uma teoria com base no gravitão, mas ainda não comprovada..