Si tomó física introductoria, aprendió sobre las "fuerzas fundamentales". Viene algo como esto: todas las interacciones son el resultado de una o más de cinco fuerzas básicas: fuerte nuclear, débil nuclear, gravedad, eléctrico y magnético. "Hacer física", entonces, significa identificar las fuerzas en juego.
Sin embargo, hay un problema, que podría no haberse mencionado: las fuerzas que observa dependen de su punto de vista: su "marco de referencia". Mira por la ventana. Árboles, casas, céspedes: todos están estacionados, ¿verdad? Pero mira ese mismo lugar desde el espacio y se mueve mil millas por hora. Te parecía aún antes porque te movías con él.
Tenemos este mismo problema con los campos eléctricos y magnéticos. Dependiendo de su marco de referencia, lo que parece ser una fuerza magnética de un punto parece ser una fuerza eléctrica de otro.
¿Tu cerebro se está derritiendo todavía? Solo espera, se vuelve aún más extraño. Para comprender lo que está sucediendo aquí, veamos primero a las fuerzas eléctricas y magnéticas de forma aislada.
La fuerza eléctrica
¿Ves todas esas cosas a tu alrededor? Todo. Todo está hecho de solo tres cosas: protones, electrones y neutrones. Eso es un poco salvaje cuando lo piensas. Dos de estas partículas fundamentales tienen una carga eléctrica: el electrón con carga negativa y el protón positivo.
Si un objeto tiene más electrones que protones, tendrá una carga negativa neta. Entonces, ¿ese calcetín en la secadora que se aferra a todo? Recogió electrones adicionales frotando otra ropa. Si un objeto pierde electrones, tiene una carga positiva.
Podemos calcular la fuerza electrostática entre dos objetos cargados con la ley de Coulomb. Esto dice que la fuerza entre ellos depende del producto de sus cargos y cuán separados están. Para ilustrar, construí este artilugio de alta tecnología a continuación, que tiene dos pequeños bloques de espuma colgados en cuerdas. Les di una carga negativa, lo que significa que se repelerán entre sí. Échale un vistazo:
