El profesor Philip Moriarty afirma que el contacto entre objetos ocurre cuando dos fuerzas se equilibran. ¿Qué piensas?

En el caso más simple, las dos fuerzas entre dos átomos que flotan en el espacio libre se equilibrarán cuando los átomos se acerquen entre sí y no puedan acercarse. Existe un equilibrio entre la atracción de Van Der Waals y la repulsión electrostática. Para los objetos a escala macroscópica, la situación es más compleja.

Los objetos más grandes consisten en miles de millones de átomos agrupados en moléculas que a su vez forman membranas como la piel. Y como saben, la piel es áspera, por lo que para un dedo dado que toca otro objeto, habrá una proporción de átomos que ni siquiera se acercarán al equilibrio, algunos serán empujados por otros átomos más cerca de lo equilibrado, otros serán mantenidos fuera del equilibrio por otros átomos. Habrá un punto donde la condición promedio de todos los átomos en la superficie de la punta de su dedo será un equilibrio entre la repulsión electrostática y la atracción de Van der Waals Y la presión proveniente de los músculos que está usando para sostener el dedo contra el objeto. Los músculos tendrían que proporcionar una fuerza mínima para activar los nervios en la punta de su dedo para decirle a su cerebro que ha tocado el objeto.

La forma más fácil de imaginar cómo se comportan los objetos es mediante resortes y bolas.

Los resortes son campos de fuerza. Hay compresiones y tensiones. Como un lápiz en su punto de compresión:

La fuerza y ​​el punto de contacto son construcciones matemáticas.

En el caso de un lápiz, el peso define la situación. Si presiono los polos similares de los imanes hasta que se toquen o hagan contacto, entonces estoy usando una definición pragmática basada en la inclinación de la curva de repulsión. No hay punto de equilibrio natural.

Pero de todos modos, ¿qué pienso? Creo que estás tergiversando la naturaleza de las definiciones mismas.

El tacto no es primario. Las fuerzas son primarias. Puede definir la idea cualitativa del tacto de la forma que desee, es un concepto operativo, no un fenómeno. No “ocurre” para ser explicado.

Las fuerzas ocurren, y luego un punto de equilibrio se puede llamar tocar, si lo desea. Y ese punto depende completamente de cuánta energía se almacenó y la fuente de esas fuerzas.

La otra condición es que las fuerzas son realmente estáticas en la escala microscópica y eso requiere una superficie no reactiva, no conductora. De nuevo, estas son idealizaciones. Por lo tanto, puede hacer cualquier definición que desee en el caso en cuestión.

Usted dirá “Permítanos definir el tacto como la distancia de separación donde tal y tal ocurre …” pero ¿por qué molestarse? Ya conoces los parámetros. El concepto es prácticamente inútil para explicar cualquier cosa a esa escala de todos modos. Para un electricista son los flujos de corriente. Para un trabajador es cuando no puede ver la luz del día entre dos ladrillos o tablas. O cuando un operador de un brazo neumático puede sentir la fuerza de reacción.

Más bien, observará que la mayoría de los objetos se pegan débilmente y, por lo tanto, dirá “Hay un mínimo de energía estable natural en la energía / fuerzas, por lo que puedo llamar a eso la distancia táctil, en este caso”. Y nadie discutirá con usted, porque ha creado una definición sensata en ese caso. Aparte del hecho de que la palabra “contacto” como en la distancia de contacto se utilizaría para evitar cualquier confusión fisiológica.

De hecho, lo más probable es que un modelo ni siquiera haga eso, usted definiría un “volumen de exclusión dinámica” o algún concepto útil como ese. En los videojuegos, cuando quieres que un personaje evite objetos en lugar de simplemente chocar con ellos, puedes definir un montón de globos conectados para darle al personaje algo de espacio social. Ya sabes lo que eso significa, la mayoría de las personas mantienen una distancia social en la conversación. Lo basa en la geometría, por lo que basarlo en las fuerzas es la misma idea, siempre que las fuerzas también sean potenciales puramente geométricos.

No. Por ejemplo, actualmente estoy en mi velero y se le están aplicando todo tipo de fuerzas. Si la suma vectorial de las fuerzas es cualquier cosa menos cero, el bote se mueve en esa dirección. Si la suma de las fuerzas es cero, entonces permanezco estacionario.

Sin embargo, no todos los equilibrios son estables. Si expande perturbar un sistema estable, se relajará de nuevo a un punto de equilibrio. Si perturba un equilibrio inestable (p. Ej., Un huevo equilibrado en la mesa), se aleja del punto de equilibrio.

Si las “dos fuerzas” son las fuerzas normales que los objetos ejercen entre sí, entonces no, no “se equilibran”, porque de acuerdo con la tercera ley de Newton, siempre son de igual magnitud y dirección opuesta.

Si un objeto no se mueve, no debe haber fuerzas sobre él o las fuerzas que haya deben estar en equilibrio.

Si intenta presionar dos objetos juntos, dejarán de moverse cuando las fuerzas repulsivas entre las moléculas de los objetos separados (debido a sus nubes de electrones) coincidan con la fuerza que está aplicando, más las fuerzas electrostáticas atractivas debido a los dipolos, y un Se alcanza el equilibrio.

La fuerza repulsiva dominante será la repulsión de Pauli, en lugar de la repulsión electrostática.

Pero parece que, en caso de apuro, podría pensar que la repulsión de Pauli se debe en parte a las fuerzas electrostáticas repulsivas.

Los nervios entran en contacto, lo que le permite a su cerebro decidir si lo siente o no. Si los receptores nerviosos no funcionan, no se puede llegar a tal conclusión. Las fuerzas no existen porque nuestro cerebro funciona. Nuestro cerebro no desempeña ningún papel en la teoría física de las fuerzas de equilibrio que no sea el método científico de un experimento debe ser medible y repetible.

Me sorprendería mucho que un profesor dijera eso.

Lo que puede haber dicho es lo contrario . Que cuando los objetos se tocan, las fuerzas que los conducen uno hacia el otro se equilibran. Si, y solo si, el nuevo cuerpo compuesto no se mueve en una u otra de las direcciones originales.

Por lo general, hay incluso más que eso.

Tome dos metales similares altamente pulidos y planos al vacío. Presiónalos juntos, y se fusionarán en una barra.

Presiona el pulgar en el escritorio frente a ti. No solo interactuarán los electrones orbitales de la mesa y el pulgar, sino que también se intercambiarán. Parte del escritorio se convertirá en usted y algunos de ustedes se convertirán en el escritorio. Ya no eres tú.

El “tacto” es intuitivamente obvio, pero la definición pierde significado en y por debajo del nivel molecular.