¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre los campos gravitacionales y eléctricos?

¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre los campos gravitacionales y eléctricos?
Anonim

Hay muchas similitudes y diferencias, pero señalaré probablemente la más significativa de cada una:

Similitud: Leyes del cuadrado inverso.

Ambos campos obedecen a las "leyes de los cuadrados inversos". Esto significa que la fuerza de una fuente puntual cae como # 1 / r ^ 2 #. Sabemos que las leyes de fuerza para cada uno son:

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

Estas son ecuaciones muy similares. La razón fundamental de esto se relaciona con las leyes de continuidad, ya que podemos imaginar la integración en toda la superficie y encontrar una constante solo proporcional al volumen adjunto (ley de Gauss), pero asumiré que está por encima de su nivel de calificación.

Un resultado de esto es que ambas fuerzas tienen energías que se encogen como # 1 / r #, ya que integramos la fuerza a través de una distancia para obtener la energía.

Diferencia: las masas no son negativas.

La principal diferencia entre estos dos es que la gravedad nunca es repulsiva. Si pones dos cargas iguales juntas, siempre obtendrás repulsión. Por otro lado, todas las masas son aparentemente atractivas, es decir, no hay una masa negativa, ya que no existe una carga negativa.

Si quisiéramos ser pedanteses, deberíamos escribir la definición de fuerzas con #F_g = - G (m_1 m_2) / r ^ 2 #, pero eso no importa aquí.