Πώς συγκρίνονται οι ηλεκτρικές και βαρυτικές δυνάμεις;
ομοιότητες:
* και οι δύο ενεργούν σε απόσταση: Και οι δύο δυνάμεις μπορούν να δράσουν σε αντικείμενα χωρίς άμεση επαφή, μετά από αντίστροφο τετραγωνικό νόμο - η ισχύς τους μειώνεται με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των αντικειμένων αλληλεπίδρασης.
* Και οι δύο είναι συντηρητικές δυνάμεις: Το έργο που επιτελεί αυτές τις δυνάμεις είναι ανεξάρτητο από το μονοπάτι που λαμβάνεται, εξαρτάται μόνο από τις αρχικές και τελικές θέσεις.
Διαφορές:
1. Δύναμη:
* Η ηλεκτρική δύναμη είναι πολύ ισχυρότερη: Η ηλεκτρική δύναμη μεταξύ δύο φορτισμένων σωματιδίων είναι σημαντικά ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη μεταξύ τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε τις ηλεκτρικές δυνάμεις να κυριαρχούν στις καθημερινές αλληλεπιδράσεις, ενώ η βαρύτητα γίνεται μόνο σημαντική για μεγάλα αντικείμενα όπως οι πλανήτες.
* Παράδειγμα: Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο πρωτονίων είναι περίπου 10^36 φορές ασθενέστερη από την ηλεκτρική δύναμη μεταξύ τους.
2. Φύση αλληλεπίδρασης αντικειμένων:
* Η ηλεκτρική δύναμη ενεργεί σε φορτισμένα αντικείμενα: Οι ηλεκτρικές δυνάμεις προκύπτουν μεταξύ αντικειμένων που μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Τα αντικείμενα μπορούν να έχουν θετικές ή αρνητικές χρεώσεις, και όπως οι χρεώσεις απωθείς, ενώ σε αντίθεση με τις χρεώσεις προσελκύουν.
* Η βαρυτική δύναμη δρα σε αντικείμενα με μάζα: Οι βαρυτικές δυνάμεις προκύπτουν μεταξύ οποιωνδήποτε αντικειμένων που διαθέτουν μάζα. Η δύναμη είναι πάντα ελκυστική, δηλαδή αντικείμενα με μαζική έλξη ο ένας στον άλλο.
3. Εύρος:
* Οι ηλεκτρικές δυνάμεις μπορούν να προστατευθούν: Τα ηλεκτρικά πεδία μπορούν να προστατευθούν με την τοποθέτηση φορτισμένων αντικειμένων γύρω τους. Αυτό επιτρέπει τον τοπικό έλεγχο και τον χειρισμό των ηλεκτρικών δυνάμεων.
* Οι βαρυτικές δυνάμεις δεν προστατεύονται: Η βαρύτητα δεν προστατεύεται από κανένα γνωστό μέσο. Αυτό σημαίνει ότι οι βαρυτικές δυνάμεις μπορούν πάντα να γίνονται αισθητές, ανεξάρτητα από την παρουσία άλλων αντικειμένων.
4. Πολικότητα:
* Η ηλεκτρική δύναμη μπορεί να είναι ελκυστική ή απωθητική: Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι χρεώσεις του ίδιου σημείου απωθείται μεταξύ τους, ενώ οι χρεώσεις αντίθετων σημείων προσελκύουν.
* Η βαρυτική δύναμη είναι πάντα ελκυστική: Η βαρύτητα τραβά πάντα τα αντικείμενα μαζί, ποτέ δεν τα σπρώχνει.
5. Εφαρμογές:
* ηλεκτρικές δυνάμεις: Χρησιμοποιείται σε αμέτρητες τεχνολογίες όπως η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι κινητήρες, τα ηλεκτρονικά και οι τηλεπικοινωνίες.
* βαρυτικές δυνάμεις: Διέπει τις τροχιές των πλανητών και των αστεριών, των παλίρροιων στη γη και τη δομή του σύμπαντος σε μεγάλη κλίμακα.
Συνοπτικά, οι ηλεκτρικές δυνάμεις είναι πολύ ισχυρότερες, δρουν σε φορτισμένα αντικείμενα και μπορούν να προστατευθούν, ενώ οι βαρυτικές δυνάμεις είναι ασθενέστερες, δρουν σε αντικείμενα με μάζα και δεν είναι θωρακισμένα. Και οι δύο δυνάμεις είναι απαραίτητες για την κατανόηση του σύμπαντος και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ της ύλης.
