Jakie są podobieństwa i różnice między polami grawitacyjnymi i elektrycznymi?

Jakie są podobieństwa i różnice między polami grawitacyjnymi i elektrycznymi?
Anonim

Jest wiele podobieństw i różnic, ale zaznaczę prawdopodobnie najbardziej znaczące z nich:

Podobieństwo: prawa odwrotności kwadratu

Oba te pola są zgodne z „prawami odwrotnego kwadratu”. Oznacza to, że siła ze źródła punktowego spada jak # 1 / r ^ 2 #. Wiemy, że prawa siły dla każdego są:

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

Są to bardzo podobne równania. Podstawowa tego przyczyna dotyczy praw ciągłości, ponieważ możemy sobie wyobrazić integrację na całej powierzchni i znalezienie stałej proporcjonalnej tylko do objętości (prawo Gaussa), ale założę, że jest ona wyższa niż twój stopień opłacalności.

Jednym z rezultatów tego jest to, że obie siły mają energie, które się kurczą # 1 / r #, ponieważ integrujemy siłę na odległość, aby uzyskać energię.

Różnica: Msze nie są negatywne

Główna różnica między tymi dwoma jest taka, że grawitacja nigdy nie jest odpychająca. Jeśli złożysz dwa podobne ładunki razem, zawsze będziesz miał odpychanie. Z drugiej strony wszystkie masy są pozornie atrakcyjne, tzn. Nie ma masy ujemnej, tak jak istnieje ładunek ujemny.

Gdybyśmy chcieli być pedantyczni, powinniśmy napisać definicję sił z #F_g = - G (m_1 m_2) / r ^ 2 #, ale to nie ma znaczenia tutaj.