自然界中的四种基本力是不需要物体相互接触就能起作用

§3.2 弹力【学习目标细解考纲】1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件。

2.知道压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。

3.理解掌握胡克定律及劲度系数。

4.能正确画出弹力的方向。

【知识梳理双基再现】自然界的四种基本力_________(是或不)需要物体相互接触就能起作用，但弹力间生在__________并且发生___________形变的物体之间，常见弹力有__________、__________、_________、_________，压力和支持力的方向都__________于物体的接触面，指向被压或被支撑的物体。

拉力沿着绳而指向__________的方向，弹簧的弹力F跟_____________成正比，其表达式为_______________________。

【小试身手轻松过关】1.关于形变，下列说法正确的是（）A.物体形状的改变叫弹性形变B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变C.物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变D.任何物体在外力的作用下都能发生形变，不发生形变的物体是不存在的2.下列各力中属于弹力的是（）A.绳子对物体的拉力B.水中木块所受的浮力C.水对杯底的压力D.大气对地面的压力3.关于弹力，下列说法正确的是（）A.只要两个物体接触就一定产生弹力作用B.只有发生形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力C.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力D.压力和支持力的方向总是垂直于接触面（或切面）4.日常生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的是它们的劲度系数不同，那么关于弹簧的“软”“硬”与劲度系数的关系，下列说法中正确的是（）A.“软”弹簧劲度系数小B.“软”弹簧的劲度系数大C.“硬”弹簧劲度系数小D.“硬”弹簧的劲度系数大【基础训练锋芒初显】5.关于弹力的方向，下列说法正确的是（）A.放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向下的B.放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C.将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D.物体间互相挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体6.关于物体对水平支持物的压力F N，下列说法正确的是（）A. F N就是物体的重力B. F N是物体所受重力的平衡力C. F N的作用点在物体上D. F N 的作用点在支持物上7.下列说法正确的是（）A.木块静止地放在水平桌面上要受到一个竖直向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的B.拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的C.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的D.绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向8.请画出物体所受的弹力【举一反三 能力拓展】9.如右图所示，原长分别为 L 1和L 2、劲度系数分别为k 1 和k 2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下。

自然界的四种基本力力是自然科学理论大厦的基石;力的发现和力学理论的建立，是自然科学从幼稚走向成熟的重要标志。

在牛顿以前，古希腊科学家解释自然现象的理论框架是"和谐"。

譬如，地球为什么是球形的?行星为什么作圆周运动?他们认为，球形和圆周运动最匀称、最饱满、最稳定，即最和谐。

所以，找到了和谐，也就找到了满意的答案。

在牛顿以后，科学家则用力的框架代替了和谐框架。

今天，科学家对自然现象的解释就是致力于寻找隐藏在现象背后的作用力，找到了作用力，也就等于找到了现象存在的原因。

显然，力的框架与和谐的框架相比具有明显的优越性。

它不仅可以精确地解释许多以前无法解决的难题，而且还能准确地预见许多自然现象。

今天，当我们用力的观点考察世界时发现，在自然界中，物质的运动无不受力的支配。

无论是物理运动、机械运动、化学运动，还是生物运动，都离不开力的作用。

强相互作用力、弱相互作用力、电磁力和万有引力支配着宇宙的一切运动。

同时，正如科学家们所言，科学理论的诠释之箭只有指向力学才是最基本的、最令人信服的。

因此，从研究各种自然力开始，并着手寻找它在生物系统和社会系统中的可能表现形式，就有可能找到物质系统与生物系统和社会系统之间的某种联系，发现存在于生物系统和社会系统中的新的作用力。

倘若如此，社会科学就有可能如同自然科学一样有一个坚实的基石，并最终实现与自然科学的联姻或统一。

从原子到美洲豹，从细菌到你我他，从鲜花到牛粪尿，从爱因斯坦的大脑到花岗岩，所有这些存在物虽然表现出的结构、形态和运动各不相同，但是从本质上讲，它们都是由自然界四种基本作用力所编制的"实体"。

因此，五彩缤纷的世界背后，蕴藏着一种令人难以置信的简单韵律～四种基本相互作用力在编制世界的过程中，分别统管着不同的层次和范围，各有职责，各尽其力。

它们既有共同点，也有不同点。

共同点是它们都有作用源，都有传递相互作用的"媒介"粒子。

力的概念、四种基本相互作用；三种常见力：重力、弹力、摩擦力一、力的概念：1、力：物体间接相互作用。

2、力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化（产生加速度）3、力的性质：（1）物质性：力是物体对物体的作用，一个物体要受到力的作用，一定是另一个物体对它施加这种作用，力是不能离开物体而存在的。

即没有物体（受力物和施力物），就谈不上力的作用（2）力的作用的相互性：任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物同时也是受力物。

（3）力的矢量性，力不仅有大小，还有方向，力是矢量，其去处遵守矢量运算法则—平等四边形定则。

（4）力的独立性，一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体同时受其他力的作用无关，这就是力的独立性作用原理。

说明：物体间的相互作用并不一定要相互接触。

4、力的三要素：大小、方向盘、作用点。

5、力的测量：用测力计测量（最常用的测力计是测力计）6、力的单位：在SI制中，力的主单位是“牛顿”简称：牛，代号：N.7、力的分类：（1）根据力的性质分为：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

（2）根据力的效果可分为：拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。

说明：根据效果命名的不同名称的力的力，性质可相同；同一性质的力，其作用效果可能不同。

如上抛一小球，在球上升的过程中，重力是阻力，而小球越过最高点下落时，重力以成为动力，而将小球和地球看成一个系统时，重力以成为内力。

8、力的表示法：（1）力的图示：用一条有向线段可完整地把力的三要素地表达出来，带有的线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。

（2）力的示意图：不需要画出力的标度，只要用一箭头的线段示意出力的方向。

说明：①用力的图示法表示力时，标度的选取是任意的，实际问题中可根据实际力的在大小作恰当的选择，尽量使画出的力既容易分度，以使整个图面匀称、美观，不仅画出力的作用点和方向，还是要将线的长短按标度严格画出。

自然界的四种基本作用力四大基本的作用力，依强弱次序分别为：1、万有引力，又名引力相互作用或重力相互作用，在一般使用上常亦称为重力，是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势。

引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1／1035 ，质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏／米的电磁力的1／1010。

因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用。

一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为1米的铁球，紧靠在一起时，引力也只有2.83×10-4牛顿，相当于0.03克的一小滴水的重量。

但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。

所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。

天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。

引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。

恒星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞，也都是由于引力的作用，因此引力也是促使天体演化的重要因素。

2、电磁力，是一种相当强的作用力，在宇宙的四个基本的作用力中，它的强度仅次于强核作用力。

当进入到原子的尺度时(0.1nm)，会发现所有的物质都是由不同的原子构成的，而原子是由不同的原子核与电子构成的，带负电的电子与带正电的原子核（由质子与中子构成）经由电磁作用紧密地结合在一起。

但在原子的尺度时，我们必须用量子化的电磁场来描述，这种描述法，就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子。

其实光就是一种电磁波，量子化的电磁作用也就是光电作用。

3、强相互作用是作用于强子之间的力，是所知四种宇宙间基本作用力最强的，也是作用距离第二短的（大约在10-15 m 范围内，比弱相互作用的范围大）。

核子间的核力就是强相互作用，它抵抗了质子之间的强大的电磁力，维持了原子核的稳定。

现在物理学家认为强相互作用的产生与夸克、胶子有关。

自然界中四种基本相互作用自然界是一个包含广泛机制和相互作用的复杂系统。

这些基本相互作用构成了物理学和化学的基础，并随着科学的发展而不断被深入研究。

在这篇文章中，我们将简单地介绍自然界中的四种基本相互作用：重力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用。

1. 重力重力是自然界中最弱的相互作用，但它是最广泛的。

它的作用是引力，使得物体相互之间产生吸引力，使它们沿着曲线互相吸引并产生运动。

任何物体都会产生重力，其大小与质量有关。

重力的大小遵守牛顿万有引力定律，它与质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。

2. 电磁相互作用电磁相互作用是一种作用于相同或不同电荷之间的相互作用力。

当两个电荷相互作用时，它们会产生电场和磁场。

如果一个电荷在其周围的电场中移动，它将对其他电荷产生吸引或排斥的作用。

这种相互作用力遵循库伦定律，大小与电荷的乘积成比例，与两个电荷之间距离的平方成反比。

弱相互作用是一种发生在粒子之间的相互作用力，它导致粒子之间的变换。

弱相互作用不同于其它相互作用，因为它不产生常规的力，而是导致粒子之间一些微小的反应。

弱相互作用的作用包括放射性衰变和太阳能产生的核反应。

弱相互作用不会影响材料的机械性能，但它是用于控制和驱动许多科技应用的基础。

强相互作用是一种发生在原子核内的相互作用力，它保持了质子和中子的结合状态。

强相互作用足以克服静电力的排斥作用，让质子和中子保持在一起形成原子核。

由于强相互作用的力量非常强大，它只在极短的距离内发生作用，从而形成原子核的结构。

强相互作用是核能的基础，也是高能物理学的重要组成部分。

总之，自然界中的四种基本相互作用构成了物理学和化学的基础，这些相互作用力被用于解释物质和宇宙的运动和性质。

虽然每种相互作用力的性质和效果不同，但它们在自然界和科技应用中发挥着重要的作用。

四种基本相互作用力：1，万有引力万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

计算公式两个可看作质点的物体之间的万有引力[1]，可以用以下公式计算：F＝GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。

其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。

为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。

万有引力的推导：若将行星的轨道近似的看成圆形，从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的，即：ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m，离太阳的距离是r，周期是T，那么由运动方程式可得，行星受到的力的作用大小为mrω^2=mr（4π^2）/T^2另外，由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr（4π^2）/T^2=mk'（4π^2）/r^2由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。

从太阳的角度看，（太阳的质量M）（k''）（4π^2）/r^2是太阳受到沿行星方向的力。

因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k'包含了太阳的质量M，k''包含了行星的质量m。

由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。

如果引入一个新的常数（称万有引力常数），再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示为万有引力=GmM/r^2两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。

比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。

在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。

自然界存在的四个基本相互作用力自然界存在四个基本相互作用力，分别是万有引力、电磁力、弱相互作用力和强相互作用力。

这四种力量相互作用，同时也是维持宇宙中万物的稳定性、运动和转化的基础，下面将对这四种力量进行详细介绍。

一、万有引力万有引力是一种物质间的相互作用，表现为物体间的相互吸引。

万有引力是宇宙中最普遍的一种力量，无处不在，它存在于所有的物理天体之间，并支配着宇宙的运动。

这种力量是牛顿发现的，其原理在于两个物体之间的引力作用力大小与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

这意味着，每个物体都会吸引其他物体，吸引力的大小取决于它们的质量和距离之间的关系。

二、电磁力电磁力是负责电荷间相互作用的力量，由电子和原子核之间的相互吸引和排斥形成。

电磁力是最广泛的一种相互作用，它支配着物质世界的所有运动，如化学反应、静电场、磁场等。

当环流电子在一个磁场中移动时，就产生了电磁感应力，这也是电动机和变压器等电子设备的基本工作原理。

三、弱相互作用力弱相互作用力是介子粒子之间的相互作用力，负责介子粒子的衰变。

它是一种非常短距离的力量，只在粒子核的内部起作用。

相比于其他三种相互作用力，弱相互作用力的作用范围相对较小，它不会影响到许多大量物质的动态行为。

四、强相互作用力强相互作用力是粒子之间的相互作用力，它是质子和中子之间的相互作用，主要存在于原子核的内部。

因为它非常强大，所以原子核才不会崩塌，进而使原子稳定，从而保证了世界万物的基本稳定性。

综上所述，四个基本相互作用力在宇宙中起着非常重要的作用，它们相互作用、协调作用，促进了整个宇宙的发展、生长和逐渐变化，这一切都折射出宇宙纪律和科学原理的一个统一性和完整性，使得宇宙中的一切都变得可能和美好。

浅析自然界的四大基本力作者：韩晨旭来源：《科学与财富》2018年第07期摘要：自然界的四大基本力包括万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力，这些作用力有一个共同之处，那就是存在一定的领域中，这个领域成为场。

四大基本力是物理力学体系中最基础的内容，任何对物理力学的认知以及对知识框架和体系的构建都需要深入了解和研究这四大基本力。

许多高中生对力的概念和原理一知半解，不知从何下手，无法构建力学的知识框架和体系，也就难以提高自身的物理水平。

事实上，他们必须要对这些书本上没有提及的概念作一个详细的了解，结合自己的理解和认知弄清楚力的本质。

文章基于高中生的视角，以全面化客观化的角度思考问题，对自然界的四大基本力作一个浅析。

关键词：自然界；四大基本力；高中生视角；力的原理自然界四大基本力的强度从低到高排序分别为万有引力，弱力，电磁力强力。

根据科学研究成果将这些基本力的相对强度用数值表示：假设万有引力为1，则弱力为1025、电磁力为1036、强力为1038。

这些基本力相差极其悬殊，是宇宙中广泛存在的力，也是最基本的力的形势，事实上这些力都不能够再拆分或是简化为其他形势的力，具有唯一性。

一、自然界四大基本力的定义与概念整个物理学史上，物理学家们对于力学的研究可谓是相当狂热，“‘力’和‘力的原理’究竟是什么”是物理学家们一直致力于弄懂的永恒课题。

遗憾的是，尽管牛顿力学体系和经典力学体系建立以来，人们对力的研究和认知达到了一个新的高度，却也还有许多问题未能够得到有效解决。

物理学家们想要解决这些问题，主张通过进一步深入了解这四种自然界的基本力，通过对这些概念和性质以及相关原理进一步了解，得出更具有价值的物理力学研究成果。

自然四大基本力的定义和概念较多，以下无法一一详尽，只能分为四个部分作为分析以供参考：1.强相互作用力。

强相互作用力也被称之为“强力”或者“强核力”，其基本力的作用强度最强，作用距离最短，是维系微观世界平衡的一种重要作用力。

自然界中四种基本相互作用的研究学院物理工程学院专业物理学学号11111111111111姓名xxxxxxxxx目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1粒子理论下的4种基本相互作用 (1)1.1两种长程力——引力和电磁力 (1)1.2两种短程力——弱核力和强核力 (2)2统一理论的思想基础 (2)3粒子理论下的统一 (2)4爱因斯坦对统一理论的构思 (3)展望 (4)参考文献 (4)自然界中四种基本相互作用的研究摘要：人们发现微观粒子之间仅存在四种相互作用力，它们是万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。

宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。

进一步研究四种作用力之间联系与统一，寻找能统一说明四种相互作用力的理论——大统一理论。

本文从两种不同的角度—粒子理论和场理论,浅析对大统一理论的认识,进而认识自然规律的统一性。

关键词：大统一理论;自然力;物质粒子;传递力拉子;四种基本力引言：早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也可以说是解释一切物理现象，因为他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。

甚至可说在爱因斯坦的哲学中，“统一”的概念根深蒂固，他深信“自然界应当满足简单性原则”。

从30年代提出相对论后不久，爱因斯坦就着手研究“大统一理论”，试图通过“弱作用，磁场，强作用”的统一思维来简单的解释宇宙，进一步将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。

这一工作一直到他1955年逝世为止，并几乎耗尽了他后半生的精力，而且统一思维与当时物理学界的主流思想不符，以致于一些科学史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。

17世纪,牛顿在研究宇宙行星运动规律时,把行星绕太阳、月球绕地球、太阳系绕银河的运动,以及地球对其上面物体间的吸引统称为一种力的作用,称为万有引力,并得到万有引力定律。

正是由于这种力的作用,使得宇宙间各天体组成了和谐的大家庭。

弹 力教材分析《弹力》是高中物理新课程（必修1）第三章第二节的内容，是力学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位，是以后正确进行受力分析的基础。

其重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力方向的确定。

教材从物体的明显形变引入，继而通过放大的思想演示“弱小形变”的过程中，用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。

并通过研究形变来探索弹力产生的原因、弹力的方向和作用点，探索支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。

对于胡克定律的教学，要先让学生亲身经历体验，然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”，这种先从感性认识出发，上升到理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要，在教学过程中应注意渗透。

《弹力》作为高中物理重力以外的第一个性质力，在力学问题中浮现次数仅次于重力，在整个高中物理特别力学分析中具有举足轻重的地位。

本节课的顺利实施，为以后学生以正确的态度和方法学习物理打下坚实的基础。

本节课，以奥运会蹦床冠军何雯娜奥运会上的精彩表演引入新课，激发学生学习探索的兴趣。

指导学生完成：通过实例提出与物理有关的问题、斗胆的猜想假设、相互之间讨论分析、设计切实可行的实验方案、正确记录实验数据、评估实验方案等一系列探索过程，使学生体验学习的整个过程，为以后独立学习铺平道路。

本节课中，对于弹力以及形变等等的相关概念、知识点都是通过学生自己讨论得出，发挥他们的主观能动性，使其成为课堂的真正主人，将课堂还给学生，还有探索实验“弹力和伸长之间的关系”让学生自己采取相应的措施来完成，老师仅仅起一个辅助指导作用，使学生更能发挥想象力，激发探索意识、培养正确的科学发展观，培养创新型人材。

探索学习试验中，引导学生积极发表自己的看法，对实验方法、过程进行评估交流，增进学生合作交流能力，通过发言培养学生语言表达能力。

通过名人名言对学生进行思想教育，体现人文关心。

培养学生实事求是的探索精神，激发学习物理的兴趣。

四种基本相互作用的定义和范围一、四种基本相互作用1、四种基本相互作用包括万有引力、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用。

基本相互作用为物质间最基本的相互作用，常称为自然界四力或宇宙基本力。

2、万有引力的定义：相互吸引的作用存在于一切物体之间，强度随距离的增大而减弱，物理学中称其为万有引力。

3、万有引力的作用：把行星和恒星聚在一起，组成太阳系、银河系和河外星系。

4、万有引力的范围：四个基本相互作用中最弱的，但是同时又是作用范围最大的（不会如电磁力一般相互抵销），主要表现在宇观尺度，如宇宙、星系团、星系、恒星系，至少是太阳系这样的大质量空间。

5、电磁相互作用的类型：电荷之间相互作用，磁体之间相互作用和电磁相互作用。

6、电荷之间的相互作用：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。

7、磁体之间的相互作用：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。

8、电磁相互作用：电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上是同一种相互作用的不同表现，这种相互作用称为电磁相互作用。

9、强相互作用：发生在原子核的内部，由于强相互作用的距离范围是$10^{-15} {m m}$，故只有相邻的质子或中子间才有这种力。

也正是由于强相互作用的存在，克服了原子核内带正电的质子间的斥力，使原子核能够保持稳定。

10、弱相互作用：（1）放射现象：原子核自发地放出射线的现象。

（2）弱相互作用：在放射现象中起作用的基本相互作用。

二、四种基本相互作用的相关例题四种基本相互作用是指____A．重力、支持力、摩擦力、万有引力B．重力、万有引力、电磁力、分子力C．万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用D．重力、弹力、摩擦力、电磁力答案：C解析：四种基本相互作用指：万有引力作用、电磁作用、强相互作用、弱相互作用；故选C。

第18卷第3期 沧州师范专科学校学报 No.3 V ol.18* 收稿日期：２００２－０５－０８　作者简介：杨晓艳，沧州市技工学校讲师。

・94・谈四种基本相互作用力　杨晓艳(沧州市技工学校, 河北 沧州 061001)我们知道，若按力的本质区分，　目前自然界中的力一般可归结为万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力四种。

故这四种力又称四种基本相互作用力，其中前两种力在远距离范围内仍能发挥作用，被称作为长程力；后两种只能在微观领域内〈分子或原子间、或原子内部〉才能发挥作用，被称作为称短程力。

下面我们就对这四种基本作用力作一具体分析。

　１．万有引力　物体由于具有质量而产生的相互吸引力叫万有引力。

牛顿万有引力定律指出，质量分别为ｍ１和ｍ２的两个质点，相距为ｒ时，它们之间的引力　其中引力常数Ｇ＝６．６７２×１０－１１米・牛／千克２。

上式仅适用于质点；但如果两物体是密度均匀分布的球体或者是密度分层均匀分布的球体、球壳体之间的引力也可按上式计算，这时ｒ为两球心间的距离。

　万有引力恒表现为吸引。

对一般物体来说，由于引力常数很小，引力非常微弱。

例如，两个质量各为１００克的苹果，相距１０厘米时，它们间引力的大小还不到一粒砂子重的十万分之一；两个质量各为５０千克的人相距１米时，他们间的引力大约等于质量为百分之一毫克的物体所受的重力，这相当于几百粒尘埃所受的重力。

　虽然万有引力对一般物体非常微弱，但天体间的万有引力十分强大，对天体运行起着决定性的作用。

这是因为天体质量很大。

太阳系中九大行星绕太阳旋转，银河系里的球状星云聚集不散，都是靠万有引力的吸引。

例如，太阳和地球之间的吸引力大约为３．６５×１０２２牛顿，这个力如果作用在直径是９０００千米的钢柱两端，可以把它拉断；地球之所以能把人类、大气、月球、卫星等紧缚其上，也是靠万有引力的作用。

　物体所受的重力，是由于地球对它的引力产生的，一般可近似认为等于地球对物体的万有引力（由于地球自转，重力和万有引力大小略有差别）。

力——自然界的四种基本相互作用■ 邢志忠/ 文引言：《科学世界》2016年第7期的主打文章仍旧来自大名鼎鼎的村山齐，这次他谈的是自然界的四种基本相互作用力。

于是我老人家依旧为这篇大作写了卷首语。

这些年我看着与我年纪相仿的村山教授英语越说越棒、口才越来越好、跻身世界级科学家的行列，对他还是非常钦佩的。

科学界需要各种英才，能够把最深奥的东西用最显浅的语言讲明白的人，都算大师级的。

卷首语：力——自然界的四种基本相互作用为什么月亮得以围绕地球作周期性的运动？为什么携带相反电荷的物体彼此吸引？为什么太阳会发光发热？为什么不带电的中子与带正电荷的质子可以结合在一起形成稳定的原子核？科学家发现，诸如此类的自然现象之所以发生，原因在于其背后隐藏着四种基本的相互作用，它们分别是引力、电磁力、弱核力和强核力。

《科学世界》本期推出了主打文章“村山齐博士阐述四种基本力”，旨在探讨支配宇宙万物如何运作的这四种力的典型特性及其相关的未解之谜。

在物理学的早期发展过程中，人们曾以为物质之间的相互作用是直接和瞬时的，即力的传递不需要任何媒介，也不需要任何时间。

这种“超距”作用的观点随着狭义相对论的提出而遭到越来越多的质疑。

1905年，爱因斯坦建立了超越牛顿力学体系的崭新时空观，他明确指出真空中的光速是一切相互作用（包含能量或信息的传递）传播速度的极限，因此排除了所有物理过程中瞬时超距作用的可能性。

1935年，28岁的日本物理学家汤川秀树（Hideki Yukawa）估算出力的传播子质量M与力的有效作用距离R之间存在一个简单的反比关系：其中MeV代表兆电子伏，是能量或质量的单位，而m代表米，是距离的单位，并由此预言了在原子核之间传递强核力的pion介子的质量应该大致在100MeV的量级，后者果然在1947年的宇宙线实验中被发现。

这是汤川教授发表的第一篇学术论文，但却使他一炮而红，荣获了1949年的诺贝尔物理学奖。

迄今为止，物理学家发现自然界至少存在四种基本相互作用，它们的强度可以用无量纲的数字近似地表征。

四种基本力数学表达式1.引言1.1 概述概述数学作为一门基础学科，广泛应用于物理、工程、计算机科学等领域。

在数学中，力学是一个重要的分支，它研究物体在受力作用下的运动状态和相互作用。

而力学中的数学表达式则是描述力的性质和相互作用的数学形式。

本文将介绍四种基本力数学表达式，它们分别是第一种基本力数学表达式、第二种基本力数学表达式、第三种基本力数学表达式以及第四种基本力数学表达式。

这些表达式是数学力学中的基础，通过它们我们可以更好地理解力的本质和作用。

在接下来的章节中，我们将逐一介绍这些基本力数学表达式的定义、特点和应用。

通过研究这些表达式，我们可以深入理解力的大小、方向、作用点以及力的变化情况。

这不仅对于解决实际问题具有重要意义，也对于进一步学习和研究力学提供了基础。

本文的目的是提供一个全面而系统的介绍，帮助读者掌握这些基本力数学表达式的概念和应用。

通过学习这些基本表达式，读者可以进一步深入学习数学力学的其他高级内容，并应用于实际问题的解决中。

在正文部分，我们将详细介绍每种基本力数学表达式的定义和应用。

通过例题和实例分析，我们将帮助读者更好地理解和应用这些表达式。

在结论部分，我们将对这些基本力数学表达式进行总结，并展望未来在力学研究中的应用前景。

希望本文能够帮助读者建立起对基本力数学表达式的认知和理解，并能在实际问题中灵活运用。

无论是对于学习者还是研究者，熟练掌握这些基本表达式都是非常重要的基础知识。

让我们一同探索和学习这些基本力数学表达式，进一步拓展我们对力学世界的认识。

1.2 文章结构文章结构部分的内容为：文章结构：本文由引言、正文和结论三个部分组成。

为了清晰地呈现四种基本力数学表达式的内容，本文采取了逻辑性强、层次分明的结构。

引言部分：引言部分包括了概述、文章结构和目的三个方面。

首先，我们将概述四种基本力数学表达式的重要性和应用背景。

接着，我们将介绍整篇文章的结构，明确正文的内容安排。

最后，我们要明确本文的目的，即探讨四种基本力数学表达式的特点和应用价值。