Πώς είναι ο νόμος Coulombs παρόμοιος με τους Newton of Gravity;

Ο νόμος του Coulomb και ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Newton μοιράζονται μια αξιοσημείωτη ομοιότητα στη μαθηματική τους μορφή, αντανακλώντας μια θεμελιώδη ομοιότητα στον τρόπο που περιγράφουν τις δυνάμεις. Εδώ είναι μια κατανομή:

ομοιότητες:

* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Και οι δύο νόμοι δηλώνουν ότι η δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι καθώς η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων διπλασιάζεται, η δύναμη μεταξύ τους μειώνεται κατά συντελεστή τεσσάρων.

* Αναλογικά με το προϊόν των ιδιοτήτων:

* Νόμος του Coulomb: Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των φορτίων των δύο αντικειμένων αλληλεπίδρασης.

* Νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα: Η βαρυτική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών των δύο αντικειμένων αλληλεπίδρασης.

* κατευθυντικότητα: Και οι δύο δυνάμεις ενεργούν κατά μήκος της γραμμής που συνδέουν τα κέντρα των δύο αντικειμένων.

Μαθηματική μορφή:

* Νόμος του Coulomb:

* F =k * (q₁ * q₂) / r²

* Πού:

* F είναι η ηλεκτροστατική δύναμη

* k είναι η σταθερά του Coulomb

* Q₁ και Q₂ είναι οι χρεώσεις των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων

* Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:

* F =g * (m₁ * m₂) / r²

* Πού:

* F είναι η βαρυτική δύναμη

* Το G είναι η βαρυτική σταθερά

* m₁ και m₂ είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων

Διαφορές:

* Φύση της δύναμης:

* Ο νόμος του Coulomb περιγράφει τη ηλεκτροστατική δύναμη , η οποία μπορεί να είναι ελκυστική ή απωθητική ανάλογα με τα σημάδια των χρεώσεων.

* Ο νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα περιγράφει τη βαρυτική δύναμη , που είναι πάντα ελκυστική.

* δύναμη δύναμης:

* Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι γενικά πολύ ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη, ειδικά σε μικρές αποστάσεις. Για παράδειγμα, η ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ δύο πρωτονίων είναι πολύ ισχυρότερη από τη βαρυτική δύναμη μεταξύ τους.

Στην ουσία, τόσο ο νόμος του Coulomb όσο και ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Newton περιγράφουν θεμελιώδεις δυνάμεις που δρουν μεταξύ αντικειμένων. Οι ομοιότητες στη μαθηματική δομή τους αντικατοπτρίζουν το γεγονός ότι και οι δύο δυνάμεις λειτουργούν σύμφωνα με ένα αντίστροφο τετράγωνο νόμο και εξαρτώνται από το προϊόν ορισμένων εγγενών ιδιοτήτων των αντικειμένων.