¿Los átomos neutros, neutrones, neutrinos, etc. sienten fuerza electrostática cero, o si sienten dos fuerzas iguales y opuestas que se anulan?
átomo neutral,
La mayor parte de la química ocurre entre átomos neutros. Existen las llamadas fuerzas de "desbordamiento", como las de van der Waals , que permiten los enlaces electromagnéticos entre átomos y moléculas. Esto se debe a que los orbitales de los electrones en los átomos neutros tienen "formas" que permiten las regiones positivas alrededor del átomo, a partir del núcleo de carga positiva.
neutrón,
El neutrón tiene un momento magnético y está compuesto por tres quarks cargados que están unidos por fuerzas de color, QCD. Esta es una interacción muy fuerte, y el desbordamiento de esta interacción genera el fuerte campo nuclear que une los núcleos. En comparación, el acoplamiento del ser fuerte 1, el electromagnético es 1/137, por lo que cualquier "sensación" electromagnética al formar núcleos con neutrones y protones es un efecto de orden superior.
neutrino
El neutrino siente únicamente la interacción débil.
A nivel de partículas, son las probabilidades de la mecánica cuántica las que controlan las interacciones dominantes, y se calculan utilizando diagramas de Feynman.
Matemáticamente, 2 fuerzas opuestas que se anulan entre sí es lo mismo que ninguna fuerza, por lo que no hay diferencia física entre las dos, pero entiendo tu pregunta y aquí está mi respuesta:
Para una partícula que no está hecha de partículas cargadas, la respuesta es simple: entonces . Entonces, los neutrinos, por ejemplo, no interactúan en absoluto con los campos eléctricos y magnéticos y no sienten ninguna fuerza.
Pero, un átomo que no es un ion tiene una carga total de cero pero está hecho de electrones y protones que están cargados. Esta propiedad hace que sienta los campos eléctricos de los átomos vecinos y sea repelido/atraído, pero esta interacción es muy débil debido a la carga neta cero. Puedes leer más sobre esto en esta página de Wikipedia Fuerza de Van der Waals .
Una partícula neutra como un neutrino o un neutrón no experimenta ninguna atracción electrostática porque no tienen carga.
La declaración anterior parece contradecir nuestras experiencias diarias. A menudo se afirma en los libros de texto que las partículas cargadas atraen partículas neutras. Esto es así por la inducción de cargas en el cuerpo neutro.
conductor neutro
Supongamos que la esfera es un conductor. El conductor contiene muchos electrones libres que deambulan por el conductor. Cuando acercas un cuerpo cargado positivamente al conductor (que es neutro en su conjunto), los electrones son atraídos hacia el cuerpo cargado. Esto deja una carga negativa en el lado izquierdo del conductor y una carga positiva en el lado derecho del conductor. El conductor sigue siendo neutral en su conjunto.
La carga negativa del lado izquierdo del conductor experimenta una fuerza de atracción y la carga positiva del lado derecho del conductor experimenta una fuerza de repulsión. Como la carga negativa está un poco más cerca del conductor cargado, la fuerza de atracción es mayor que la fuerza de repulsión. Por lo tanto, hay una fuerza de atracción neta. Por eso los cuerpos neutros son atraídos por los cuerpos cargados.
Aislante neutro/dieléctrico
Si tuviera un aislante neutro o un dieléctrico en su lugar, el campo eléctrico debido al cuerpo cargado polarizaría el cuerpo sin carga, lo que produciría una distribución de carga similar a la de los conductores. Por las mismas razones mencionadas en el caso del conductor, el aislante/dieléctrico experimenta una fuerza de atracción neta.
Átomos
Si tuviera un átomo, los electrones del átomo se comportarían de manera similar. Los electrones en el átomo tienden a pasar más tiempo en la región más cercana al cuerpo negativo. Por razones similares a las de los dos casos anteriores, el átomo experimenta una fuerza neta. Esta fuerza se conoce como interacciones dipolo inducidas por iones .
Partículas elementales como neutrinos y neutrones.
Los neutrinos, neutrones, etc. son partículas y por lo tanto no puede haber inducción de cargas sobre ellas. Por lo tanto, no son atraídos por cuerpos cargados.
usuario137879
granjero
ana v
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Juan Dvorak
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