Care sunt asemănările și diferențele dintre câmpurile gravitaționale și cele electrice?

Care sunt asemănările și diferențele dintre câmpurile gravitaționale și cele electrice?
Anonim

Există o mulțime de asemănări și diferențe, dar voi sublinia probabil cea mai semnificativă dintre ele:

Similaritate: Legile pătrate inverse

Ambele domenii respectă "legile pătrate inverse". Aceasta înseamnă că forța dintr-o sursă punctuală scade # 1 / r ^ 2 #. Știm că legile forței pentru fiecare sunt:

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

Acestea sunt ecuații foarte asemănătoare. Motivul fundamental pentru aceasta se referă la legile privind continuitatea, deoarece ne putem imagina integrarea pe întreaga suprafață și găsirea unei constante proporționale doar cu volumul închis (legea lui Gauss), dar voi presupune că este mai presus de plată.

Un rezultat al acestui lucru este că ambele forțe au energii care se micsorează # 1 / r #, deoarece integram forța pe o distanță pentru a obține energia.

Diferența: masele nu sunt negative

Diferența majoră dintre aceste două este că gravitația nu este niciodată respingătoare. Dacă puneți împreună două acuzații asemănătoare, veți avea întotdeauna repulsie. Pe de altă parte, toate masele sunt aparent atractive, adică nu există nici o masă negativă ca o încărcătură negativă.

Dacă vrem să fim pedanți, ar trebui să scriem definiția forțelor #F_g = - G (m_1 m_2) / r ^ 2 #, dar nu contează aici.