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¿Qué es la fuerza fuerte frente a la fuerza electromagnética? Definición

La fuerza fuerte y la fuerza electromagnética son dos de las cuatro fuerzas fundamentales. Ellos son muy diferentes. Este artículo resume estas diferencias. [/ su_quote]

Interacción fuerte - Fuerza fuerte

La  interacción fuerte  o  fuerza fuerte  es una de las  cuatro fuerzas fundamentales  e implica el intercambio de los bosones gauge del vector conocidos como  gluones . En general, la  interacción fuerte  es una interacción muy complicada, porque varía significativamente con la distancia. La fuerza nuclear fuerte mantiene unida la mayor parte de la materia ordinaria porque confina a los  quarks  en   partículas de hadrones como el  protón  y el  neutrón . Además, la fuerza fuerte es la fuerza que puede mantener unido un núcleo contra las enormes fuerzas de repulsión ( fuerza electromagnética) de los protones es realmente fuerte. Desde este punto de vista, tenemos que distinguir entre:

  • Fuerza fuerte fundamental. La fuerza fuerte fundamental, o la fuerza fuerte, es una fuerza de rango muy corto (menos de aproximadamente 0,8 fm, el radio de un nucleón), que actúa  directamente entre quarks . Esta fuerza  mantiene unidos  a los quarks para formar protones, neutrones y otras partículas de hadrones. La fuerte interacción está mediada por el intercambio de partículas sin masa llamadas gluones que actúan entre quarks, antiquarks y otros gluones.
  • Fuerza fuerte residual. La fuerza fuerte residual, también conocida como  fuerza nuclear , es una fuerza de rango muy corto (alrededor de 1 a 3 fm), que actúa para  mantener unidos a los neutrones y protones  en los núcleos. En los núcleos, esta fuerza actúa contra la enorme fuerza electromagnética repulsiva de los protones. El término residual está asociado con el hecho de que es el residuo de la fuerte interacción fundamental entre los quarks que forman los protones y los neutrones. La fuerza fuerte residual actúa indirectamente a través de los  mesones virtuales π y ρ , que transmiten la fuerza entre los nucleones que mantiene unido el núcleo.

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Interacción electromagnética: fuerza electromagnética

La  fuerza electromagnética  es la fuerza responsable de todos los procesos electromagnéticos. Actúa entre partículas cargadas eléctricamente. Es una fuerza de rango infinito, mucho  más fuerte que la fuerza gravitacional , obedece a la ley del cuadrado inverso, pero ni la electricidad ni el magnetismo se suman de la forma en que lo hace la fuerza gravitacional. Dado que hay cargas positivas y negativas (polos), estas cargas tienden a anularse entre sí. El electromagnetismo incluye la fuerza electrostática que actúa entre partículas cargadas en reposo y el efecto combinado de fuerzas eléctricas y magnéticas que actúan entre partículas cargadas que se mueven entre sí.

El  fotón , el cuanto de radiación electromagnética , es una partícula elemental, que es el portador de fuerza de la fuerza electromagnética. Los fotones son bosones gauge  que no tienen carga eléctrica ni masa en reposo y tienen una unidad de giro. Todos los fotones tienen en común  la velocidad de la luz , la constante universal de la física. En el espacio vacío, el fotón se mueve en c ( la velocidad de la luz: 299 792 458 metros por segundo ).

Las fuerzas entre partículas cargadas eléctricamente estáticas se rigen por la  ley de Coulomb . La ley de Coulomb  se puede utilizar para calcular la fuerza entre partículas cargadas (por ejemplo, dos protones). La fuerza electrostática es directamente proporcional a las cargas eléctricas de las dos partículas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las partículas. La ley de Coulomb se establece como la siguiente ecuación.

Tanto la ley de Coulomb como la fuerza magnética se resumen en la ley de fuerza de Lorentz. Fundamentalmente, tanto las fuerzas magnéticas como las eléctricas son manifestaciones de una fuerza de intercambio que implica el intercambio de fotones.

La fuerza electromagnética juega un papel importante en la determinación de las propiedades internas de la mayoría de los objetos que se encuentran en la vida diaria. Las propiedades químicas de los átomos y las moléculas están determinadas por el número de protones, de hecho, por el número y la disposición de los  electrones .

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Fuerza fuerte vs fuerza electromagnética

Interacciones fundamentales y fuerzas fundamentales

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Referencias:
 Física nuclear y de reactores:

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  4. Glasstone, Sesonske. Ingeniería de Reactores Nucleares: Ingeniería de Sistemas de Reactores, Springer; 4a edición, 1994, ISBN: 978-0412985317
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  8. Departamento de Energía, Física Nuclear y Teoría de Reactores de EE. UU. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
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Física avanzada de reactores:

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  2. KO Ott, RJ Neuhold, Introducción a la dinámica de los reactores nucleares, Sociedad Nuclear Estadounidense, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
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  4. EE Lewis, WF Miller, Métodos computacionales de transporte de neutrones, American Nuclear Society, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

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Ver también:

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