Según Wikipedia , todas las fuerzas se pueden descomponer en cuatro fuerzas fundamentales: gravedad, electromagnetismo, interacción fuerte e interacción débil.
Cuando empujo a alguien, esto genera una fuerza. ¿De cuál de las 4 fuerzas está compuesto?
Si empujo a alguien, ¿qué fuerza fundamental creo?
Cuando un humano empuja un objeto a través del contacto físico, la naturaleza de la fuerza entre el humano y el objeto es electromagnética. Los átomos consisten en núcleos cargados positivamente con electrones cargados negativamente en orbitales alrededor de los átomos. Cuando dos átomos están lo suficientemente cerca, la fuerza electromagnética de repulsión entre los electrones se vuelve significativa y los orbitales de los electrones se deforman.
Las fuerzas fuerte, débil y gravitacional son insignificantemente pequeñas en este contexto.
Las respuestas son todas convencionales y todas engañosas. Las fuerzas electromagnéticas en la materia sólida son esencialmente atractivas: si toma un objeto sólido y lo comprime, la energía de enlace electrostático aumenta , por lo que la materia simplemente colapsa. Lo que impide esto son las fuerzas de Pauli, que son a la vez repulsivas y direccionales. Estos se deben al principio de exclusión de Pauli: al comprimir una nube de electrones aumenta la energía de los electrones a medida que se evitan entre sí en el espacio de fases.
Esto se manifiesta como una fuerza física real. Puedes sentirlo y medirlo. Sin embargo, no aparece como una "fuerza" en las matemáticas , por lo que algunos afirman que no es una fuerza.
Esto también sucede en la mecánica clásica. En la formulación hamiltoniana, las fuerzas de restricción desaparecen de las ecuaciones de movimiento. Sin embargo, nadie afirmaría que no hay fuerza en el fulcro de una palanca porque no aparece en la ecuación de movimiento. Incluso puede colocar un dinamómetro en el fulcro y medirlo.
Entonces, la forma de entender la materia sólida es en términos de equilibrio entre la atracción esencialmente sin estructura de la fuerza electrostática contra la repulsión estructurada de Pauli.
Entonces, cuando empujas a alguien, alteras este equilibrio y el resultado es una fuerza entre tú y la otra persona.
Cuando empujas a alguien,
en realidad estás tratando de comprimir la distancia intermolecular entre los átomos del cuerpo. Los átomos contienen partículas cargadas (inicialmente en equilibrio) y cuando son perturbados por la fuerza, muestran reluctancia (fuerza opuesta) que es de naturaleza electromagnética .
El mejor ejemplo puede considerarse como la fuerza normal que actúa entre dos cuerpos estacionarios que se mantienen en contacto.
Electromagnético. Los electrones en tu mano no quieren estar demasiado cerca de los electrones de la otra persona. Por eso se repelen.
La mayoría de las respuestas se refieren a la fuerza que transmite el empuje desde el empujador hacia el empujado, pero hay otra forma de entender la pregunta: qué fuerza hay detrás del brazo que empuja, es decir, dónde se genera la fuerza y a qué fuerza elemental se debe. ? Ignorando un empujón vertical hacia arriba, en un empujón en realidad combinas dos fuerzas: la gravitación del peso de tu cuerpo y la fricción de tus pies en el suelo.
Básicamente, te inclinas hacia adelante y luego, debido a que tu pie está en el piso y no se desliza (es decir, no hay fricción), la gravedad ejerce un par (una fuerza de torsión) en tu cuerpo que te hace caer hacia adelante. Tus manos empujan contra el empujador y la fuerza de reacción equilibra este par, evitando que caigas hacia adelante. Puedes convencerte fácilmente del papel de la gravedad si piensas en lo que sucede si empujas algo que no se mueve: si empujas demasiado fuerte, tu cuerpo comienza a girar alrededor de tus pies y tu centro de gravedad se mueve hacia arriba. Este trabajo realizado se realiza contra la gravedad.
Todas las fuerzas estáticas (fricción en el piso, la estructura de su cuerpo, la transferencia de fuerza en el punto de contacto) son de origen electromagnético (+ principio de Pauli, vea la respuesta de John Doty), pero la fuerza que realmente le da la capacidad de empujar es la gravedad
Cuando un cuerpo empuja a otro, este es solo un ejemplo de conservación del momento . Es un principio clásico que no requiere efectos mecánicos cuánticos como se sugiere en algunas de las otras respuestas y que se cumple para cualquier tipo de interacción (un empuje que una partícula en movimiento ejerce sobre una partícula en reposo en una colisión de 2 partículas es el mismo si la fuerza de interacción es una fuerza repulsiva o atractiva, es solo que los detalles de las órbitas son diferentes).
En el caso de cuerpos macroscópicos, las fuerzas de interacción en contacto serían esencialmente solo la repulsión electrostática entre los iones positivos. Los electrones son dinámicamente irrelevantes debido a su pequeña masa. Simplemente se mueven según la configuración de carga de los iones. De la ley de Newton puedes ver que si empujas un objeto con aceleración , la fuerza debida a los electrones es insignificante, simplemente porque la masa de los electrones es un par de miles de veces menor que la de los iones. Entonces, esencialmente, toda la fuerza de empuje se debe a los iones.
El principio de exclusión de Pauli mencionado en algunas de las otras respuestas solo evitaría potencialmente que la piel de su mano se fusione con el objeto o la persona que está empujando. No es responsable del efecto de empuje como tal.
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