Γιατί οι βαρυτικές δυνάμεις παραμελούνται κατά τον υπολογισμό της δύναμης μεταξύ φορτισμένων αντικειμένων;
Γιατί οι βαρυτικές δυνάμεις συχνά παραμελούνται:
* Σχετική δύναμη: Η ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων είναι πολύ ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη μεταξύ τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η βαρυτική δύναμη εξαρτάται από τη μάζα, ενώ η ηλεκτροστατική δύναμη εξαρτάται από το φορτίο. Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι περίπου 10^36 φορές ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη για δύο πρωτόνια.
* Πρακτική: Στις περισσότερες καθημερινές καταστάσεις, η βαρυτική δύναμη μεταξύ φορτισμένων αντικειμένων είναι απλά πολύ μικρή για να είναι αξιοσημείωτη ή να έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συνολική δύναμη. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν ασχολείσαι με αντικείμενα που είναι μικρά ή έχουν χαμηλές μάζες.
Όταν οι βαρυτικές δυνάμεις γίνονται σχετικές:
* μεγάλες μάζες: Όταν ασχολούνται με εξαιρετικά μαζικά αντικείμενα, όπως τα αστέρια ή τους πλανήτες, η βαρυτική δύναμη μπορεί να γίνει σημαντική ακόμη και παρουσία ηλεκτρικών φορτίων. Για παράδειγμα, η βαρυτική δύναμη μεταξύ της γης και του φεγγαριού είναι πολύ μεγαλύτερη από την ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ τους, παρόλο που και τα δύο αντικείμενα φορτίζονται ηλεκτρικά.
* Ειδικές περιπτώσεις: Υπάρχουν ορισμένες καταστάσεις όπου ακόμη και μικρές βαρυτικές δυνάμεις μπορούν να είναι σημαντικές. Για παράδειγμα, σε ευαίσθητες μετρήσεις σε πειράματα φυσικής, ίσως χρειαστεί να εξεταστεί η βαρυτική δύναμη μεταξύ των αντικειμένων που μετρώνται.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε δύο φορτισμένα σωματίδια, το καθένα με φορτίο 1 coulomb, χωρισμένο από απόσταση 1 μέτρου. Η ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ τους θα ήταν τεράστια, ενώ η βαρυτική δύναμη θα ήταν πρακτικά αμελητέα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συνήθως επικεντρώνουμε την ηλεκτροστατική δύναμη όταν ασχολούμαστε με φορτισμένα αντικείμενα στα περισσότερα σενάρια.
Συνοπτικά:
Ενώ οι βαρυτικές δυνάμεις είναι πάντα παρόντες, συχνά αγνοούνται σε υπολογισμούς που περιλαμβάνουν φορτισμένα αντικείμενα λόγω της συγκριτικά αδύναμης φύσης τους. Ωστόσο, υπάρχουν καταστάσεις όπου οι βαρυτικές δυνάμεις γίνονται σχετικές, ιδιαίτερα όταν ασχολούνται με μεγάλες μάζες ή απαιτούν εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις.
