¿Cuáles de las siguientes son fuerzas cortas: fuerza nuclear fuerte, fuerza gravitacional, fuerza electromagnética o fuerza nuclear débil?

La interacción nuclear débil es de “corto alcance”, porque su fuerza decae exponencialmente con la distancia (a diferencia de la gravedad y E&M, que tienen un alcance infinito).

La fuerte interacción nuclear es un poco más complicada.

La interacción fuerte es teóricamente de largo alcance … de hecho, se hace más fuerte a largas distancias, ¡no más débil! Pero, como consecuencia de esto, nunca se puede aislar una partícula con “carga de color” no neutra (que es análoga a la carga eléctrica, excepto por la fuerte interacción en lugar de E&M). Entonces, en la práctica , la fuerza fuerte se cancela casi por completo más allá de un rango muy corto; une los quarks dentro de cada protón o neutrón individual muy juntos, pero hace muy poco (directamente, de todos modos) en escalas más grandes que un nucleón.

Sin embargo, todavía tenemos un tipo indirecto de interacción como resultado de la fuerza fuerte, llamada “interacción fuerte residual”. Con frecuencia, cuando las personas hablan de “la fuerza fuerte”, a esto se refieren en realidad. Esta interacción es en gran parte responsable de mantener unidos los núcleos atómicos (a pesar de que la repulsión EM intenta separarlos), así como de fenómenos como la desintegración alfa. Al igual que la interacción débil, la interacción fuerte residual es de corto alcance, por lo que generalmente es irrelevante a escalas significativamente mayores que los núcleos.

Las dos fuerzas de corto alcance son la fuerza fuerte y la fuerza débil. Hipotéticamente, estas fuerzas siempre se caen mucho más rápido que una ley del cuadrado inverso. Por ejemplo, el campo de fuerza fuerte restringe los quarks al volumen dentro de un nucleón sin tener efecto fuera del nucleón. La fuerza débil a veces llega al electrón del estado fundamental de un átomo, mientras que no tiene efecto a distancias más grandes.

Las dos fuerzas de largo alcance son la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Estas fuerzas pueden caer hipotéticamente como una ley del cuadrado inverso. Por ejemplo, una carga eléctrica monopolo ata un campo eléctrico cuadrado inverso y una masa monopolo ata un campo gravitacional cuadrado inverso.

En un tema relacionado: he llegado a preferir la palabra ‘atadura’ a la palabra ’emitir’ para los campos de fuerza cuasiestática. La palabra ’emitir’ implicaría que la energía en ese campo de fuerza se mueve fuera de la partícula. La palabra ‘atadura’ implica que la energía en ese campo de fuerza está ligada a la partícula. Me imagino que las líneas de fuerza están ‘atadas’ a la partícula como una cuerda a un árbol.

El rango de una fuerza está inversamente relacionado con su fuerza. La fuerza nuclear fuerte, a veces llamada fuerza de color, es el rango más corto. Mantiene a los quarks juntos en grupos de tres para formar protones y neutrones. La segunda más corta es la fuerza nuclear débil, que se conoce más comúnmente como la fuerza de electrodepresión, ya que parece ser una combinación de la fuerza eléctrica y la fuerza fuerte. Sea lo que sea, es lo que mantiene unidos protones y neutrones en el núcleo sobre la fuerza repulsiva de la carga eléctrica positiva similar de los protones. La fuerza eléctrica, o fuerza electromagnética, mantiene unidas las cosas en grupos de dos, positivo y negativo, o norte y sur.

La gravedad es la fuerza más débil pero solo atrae, por lo que puede sumar hasta …, bueno, no hay un límite conocido de hasta qué punto puede sumar.

¿Qué pensaste? ¿Alguna vez has tenido un curso de ciencias en octavo grado?

Por supuesto, la fuerza nuclear fuerte es del rango más corto, ¡el rango es el más corto, no la fuerza! Una vez más, ¡el rango de la fuerza, no la fuerza, es corta o larga!

Todas las fuerzas son tan largas como la distancia de las masas entre sí, es decir, mientras están en órbita, y no importa cuán lejos o cerca estén entre sí.

Esto suena como tarea.

Puede resolverlo simplemente buscando las descripciones de las fuerzas y descubriendo cuáles son los rangos. Una fuerza es “larga” si se extiende hasta el infinito.

Si por “fuerzas cortas” quieres decir “fuerzas de corto alcance”, es decir, fuerzas que caen más rápido que 1 / r ^ 2, entonces ambas fuerzas nucleares son fuerzas de corto alcance.