Ich habe in Büchern gelesen, dass man seine Hand nicht durch einen Tisch stecken kann, weil der Tisch eine "normale Reaktion" auf die Hand bietet. Und es wird auch gesagt, dass diese Kraft elektromagnetischer Natur ist. Aber was ist diese Kraft? Kann es mit dem klassischen Elektromagnetismus "in Bezug auf etwas, mit dem ich besser vertraut bin" erklärt werden?
Wenn es diese Kraft ist, die meine Hand daran hindert, durch den Tisch zu gehen, warum führen dann bestimmte andere feste Substanzen wie Sand nicht zu demselben Ergebnis?
Gibt es auch eine Grenze für diese normale Reaktion? Ich meine, wenn ich zu stark drücke, könnte meine Hand durch den Tisch gehen. Gibt es eine Obergrenze für diese Kraft?
Sie können Ihre Hand normalerweise nicht durch den Tisch schieben, da es sich um einen einzigen Feststoff handelt. Die Atome werden durch kovalente Bindungen zusammengehalten, die elektromagnetischer Natur sind. Sand hingegen ist körnig - der Körner interagieren nicht miteinander und werden nur aufgrund der Schwerkraft "an Ort und Stelle" gehalten. Sie können Ihre Hand durch Sand fahren, ähnlich wie Sie einen Lastwagen durch ein Klassenzimmer voller Tische fahren, indem Sie sie einfach beiseite schieben.
Es gibt eine Obergrenze für die vom Tisch ausgeübte Normalkraft. Wenn Sie genug drücken, beginnt sich das Holz leicht zu biegen und schließlich zu brechen. Die genaue Menge hängt von der verwendeten Holzart, dem „Alter“/der Umweltgeschichte und der Geometrie Ihres Tisches ab.
Warum prallen zwei aufeinander geschossene Kohlenstoffatome ab und bleiben nicht zusammen? Das liegt daran, dass, wenn sich die Atome näher zusammen bewegen, ihre Orbitalelektronen beginnen, sich stärker abzustoßen, als ihre Kerne die Elektronen des anderen anziehen. Das Ergebnis ist eine größere potenzielle Energie, wenn sie sich nähern, und dies führt zu der Tendenz, sich auseinanderzubewegen, ähnlich wie das Zusammendrücken einer Feder. Dasselbe gilt für den Tisch. Warum verdichten sich die Atome in der Tabelle nicht einfach von selbst zu einer viel dichteren Packung? Weil ihre normalen Positionen Minima in der potentiellen Energie des Systems sind. Dies erklärt auch, warum es schwierig ist, dasselbe Material auseinanderzuziehen. Wenn Sie auf den Tisch drücken, fordern Sie Millionen und Abermillionen von Atomen auf, etwas näher zusammenzurücken. Die elektrische potentielle Energie des Systems steigt ziemlich schnell an und erzeugt schnell eine Gegenkraft, um die Bewegung Ihrer Hand zu begrenzen. Zusammenfassend ist der Pushback rein elektrostatischer Natur. Mechanik ist so etwas wie ein Mythos, da nichts wirklich etwas berührt! Selbst bei einer Kollision kommen sich Atome nahe, berühren sich aber (solange sie bei ihrem Ausgangsmaterial bleiben) niemals!
Jerry Schirmer
HarryWilson
Aritra Das
Pentan
John