Физика и астрономия · 10 клас · урок 3 от 3

Фундаментални взаимодействия

Всички сили в природата се свеждат до четири фундаментални взаимодействия: гравитационно, електромагнитно, силно и слабо. Силното е най-интензивно и държи кварките в адроните и нуклоните в ядрото, но действа само на около 10−15 m. Слабото взаимодействие е отговорно за бета-разпада. Гравитационното е най-слабо, но заедно с електромагнитното има безкраен обсег и определя движението на планети и звезди. Всяко взаимодействие се пренася от частици преносители.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Силно: преносители глуони; обсег около 10−15 m.
  • Електромагнитно: преносител фотонът; безкраен обсег.
  • Слабо: преносители W+, W− и Z0 бозони; предизвиква бета-разпада.
  • Гравитационно: най-слабо, безкраен обсег.

Пример

Нас ни задържа на Земята гравитационното взаимодействие, а през стола не пропадаме заради електромагнитното отблъскване между атомите.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Колко са фундаменталните взаимодействия в природата?
    • 4
    • 2
    • 3
    • 6

    Отговор: 4

    Гравитационно, електромагнитно, силно и слабо.

  2. Кое фундаментално взаимодействие задържа кварките в протоните и неутроните и има най-голяма интензивност?
    • Гравитационното
    • Силното
    • Електромагнитното
    • Слабото

    Отговор: Силното

    То е около 100 пъти по-силно от електромагнитното на ядрени разстояния.

  3. Кое взаимодействие държи нуклоните заедно в ядрото?
    • Силното (ядреното)
    • Електромагнитното
    • Гравитационното
    • Слабото

    Отговор: Силното

    Ядрените сили са проява на силното взаимодействие.

  4. Кое взаимодействие е отговорно за бета-разпада?
    • Слабото
    • Силното
    • Гравитационното
    • Електромагнитното

    Отговор: Слабото

    При него неутрон се превръща в протон с отделяне на електрон и антинеутрино.

  5. Кои частици са преносители на слабото взаимодействие?
    • Фотоните
    • W и Z бозоните
    • Глуоните
    • Пионите

    Отговор: W+, W− и Z0 бозони

    Открити са в ЦЕРН през 1983 г.

  6. Кое фундаментално взаимодействие ни задържа на повърхността на Земята?
    • Електромагнитното
    • Гравитационното
    • Слабото
    • Силното

    Отговор: Гравитационното

    Земята ни привлича чрез гравитационното взаимодействие.

  7. Коя частица е преносител на електромагнитното взаимодействие?
    • Глуонът
    • W бозонът
    • Фотонът
    • Хигсовият бозон

    Отговор: Фотонът

    Електромагнитното взаимодействие се пренася от фотони.

  8. Кое е най-слабото фундаментално взаимодействие?
    • Слабото
    • Електромагнитното
    • Силното
    • Гравитационното

    Отговор: Гравитационното

    Гравитационното е най-слабото: между два протона то е около 1036 пъти по-слабо от електричното.

  9. Какъв е радиусът на действие на ядрените сили между нуклоните?
    • около 10−15 m
    • около 10−10 m
    • около 1 m
    • безкраен

    Отговор: около 10−15 m

    Ядрените сили действат на разстояния от порядъка на размерите на ядрото, около 10−15 m.

  10. Кои две взаимодействия имат безкраен радиус на действие?
    • Гравитационното и електромагнитното
    • Силното и слабото
    • Гравитационното и слабото
    • Електромагнитното и силното

    Отговор: Гравитационното и електромагнитното

    Гравитационните и електромагнитните сили намаляват като 1/r2, но не изчезват на никакво разстояние.

  11. Кое взаимодействие кара магнита да привлича железен пирон?
    • Гравитационното
    • Силното
    • Слабото
    • Електромагнитното

    Отговор: Електромагнитното

    Магнитните сили са проява на електромагнитното взаимодействие.

  12. Кои частици са преносители на силното взаимодействие?
    • Глуони
    • Фотони
    • W бозони
    • Електрони

    Отговор: Глуони

    Силното взаимодействие между кварките се пренася от глуони.

  13. Между кои частици действа силното взаимодействие?
    • Между електроните
    • Между кварките
    • Между неутриното
    • Между фотоните

    Отговор: Между кварките

    Силното взаимодействие действа между кварките и чрез тях между нуклоните; електроните не участват в него.

  14. Защо гравитацията управлява движението на планетите, макар да е най-слабото взаимодействие?
    • Има много малък обсег
    • Пренася се от глуони
    • Масите само се привличат
    • Действа само в ядрото

    Отговор: Масите само се привличат

    Гравитацията е само привличане и има безкраен обсег, а големите тела са почти електрически неутрални.

  15. Как се нарича теорията, която обединява електромагнитното и слабото взаимодействие?
    • Квантова хромодинамика
    • Обща теория на относителността
    • Теория на Големия взрив
    • Електрослаба теория

    Отговор: Електрослаба теория

    При много високи енергии електромагнитното и слабото взаимодействие се описват като едно, електрослабо.