Quali sono le somiglianze e le differenze tra campi gravitazionali ed elettrici?

Quali sono le somiglianze e le differenze tra campi gravitazionali ed elettrici?
Anonim

Ci sono molte somiglianze e differenze, ma sottolineerò probabilmente il più significativo di ciascuna:

Somiglianza: leggi quadrate inverse

Entrambi questi campi obbediscono alle "leggi quadrate inverse". Ciò significa che la forza di una sorgente puntiforme diminuisce # 1 / r ^ 2 #. Sappiamo che le leggi di forza per ciascuno sono:

#F_g = G (m_1m_2) / r ^ 2 e F_q = 1 / (4pi epsilon_0) (q_1q_2) / r ^ 2 #

Queste sono equazioni molto simili. La ragione fondamentale per questo riguarda le leggi di continuità, dal momento che possiamo immaginare di integrarci su tutta la superficie e trovare una costante solo proporzionale al volume chiuso (legge di Gauss), ma supporrò che sia superiore al tuo stipendio.

Un risultato di questo è che entrambe le forze hanno energie che si restringono # 1 / r #, dal momento che integriamo la forza su una distanza per ottenere l'energia.

Differenza: le masse non sono negative

La principale differenza tra questi due è che la gravità non è mai repulsiva. Se metti insieme due cariche simili, avrai sempre repulsione. D'altra parte, tutte le masse sono apparentemente attraenti, cioè non esiste una massa negativa come esiste una carica negativa.

Se volessimo essere pedanti, dovremmo scrivere la definizione di forze con #F_g = - G (m_1 m_2) / r ^ 2 #ma non importa qui.