Οι ηλεκτρικές και βαρυτικές δυνάμεις ακολουθούν παρόμοιες εξισώσεις με μια κύρια διαφορά;
ομοιότητες:
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Και οι δύο δυνάμεις υπακούουν σε ένα αντίστροφο τετράγωνο νόμο, πράγμα που σημαίνει ότι η δύναμη αποδυναμώνει με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των αντικειμένων αλληλεπίδρασης.
* Η δύναμη είναι ανάλογη με το προϊόν των ιδιοτήτων: Και οι δύο δυνάμεις είναι ανάλογες με το προϊόν των ιδιοτήτων των αντικειμένων αλληλεπίδρασης. Για τη βαρύτητα, είναι οι μάζες. Για τις ηλεκτρικές δυνάμεις, είναι οι χρεώσεις.
Διαφορά:
* Προσέλκυση εναντίον Απομάκρυνσης: Αυτή είναι η μεγάλη διαφορά! Η βαρύτητα είναι πάντα ελκυστική, που σημαίνει ότι τα αντικείμενα με μάζα τραβούν πάντα ο ένας στον άλλο. Οι ηλεκτρικές δυνάμεις μπορούν να είναι ελκυστικές ή απωθητικές. Οι αντίθετες χρεώσεις προσελκύουν, ενώ οι χρεώσεις απωθούν.
Μαθηματικές εξισώσεις:
βαρυτική δύναμη:
* F =g * (m1 * m2) / r^2
* F =δύναμη βαρύτητας
* G =σταθερή βαρύτητα
* M1, M2 =μάζες των αντικειμένων
* r =απόσταση μεταξύ των κέντρων των αντικειμένων
Ηλεκτρική δύναμη (νόμος Coulomb):
* F =k * (q1 * q2) / r^2
* F =δύναμη ηλεκτρικής ενέργειας
* k =Constant
* Q1, Q2 =χρεώσεις των αντικειμένων
* r =απόσταση μεταξύ των κέντρων των αντικειμένων
Γιατί η διαφορά;
Η διαφορά στην ελκυστική έναντι της απωθητικής φύσης προκύπτει από τη θεμελιώδη φύση των ίδιων των δυνάμεων:
* βαρύτητα: Αυτή η δύναμη διαμεσολαβείται από την ανταλλαγή βαρύτων, οι οποίες είναι πάντα ελκυστικές.
* Ηλεκτρική ενέργεια: Αυτή η δύναμη διαμεσολαβείται από την ανταλλαγή φωτονίων, τα οποία μπορούν να αλληλεπιδρούν με θετικές και αρνητικές χρεώσεις.
Συμπερασματικά:
Ενώ και οι δύο δυνάμεις ακολουθούν παρόμοια μαθηματικά πρότυπα, η φύση του ηλεκτρικού φορτίου (θετικού και αρνητικού) δημιουργεί την πρόσθετη πιθανότητα απόρριψης, ένα χαρακτηριστικό που δεν υπάρχει στη βαρύτητα.