Domanda:

Quali sono le principali analogie e differenze tra campo elettrico e campo gravitazionale?

Risponde admin

La formula di Coulomb e quella di Newton sono matematicamente identiche. Due corpi di massa M1 ed M2 (kg)e di carica Q1 e Q2 (C) posti alla distanza d (m) sono soggetti alle forze:

Fe=K*Q1*Q2/d^2 elettrica

Fg=g*M1*M2/d^2 gravitazionale

dove K e e g sono, rispettivamente, le costanti di Coulomb e di gravitazione. Le masse sono quantità sempre positive mentre le cariche possono essere sia positive che negative, quindi la forza gravitazionale è solo attrattiva mentre quella elettrica può essere sia attrattiva che repulsiva. Se consideriamo due particelle cariche dotate di massa ed uguali tra loro, ad esempio due elettroni, e si confronta l’entità della forza gravitazionale con quella elettrica, si trova che la forza elettrica è enormemente maggiore. Basta eseguire il rapporto: Fe/Fg=(K/g)*Q^2/M^2=(K/g)*(Q/M)^2 Sostituendo i valori delle costanti si trova che la forza elettrica è 4,11*10^42 volte maggiore di quella gravitazionale. La forza gravitazionale diventa importante quando le forze elettriche esercitate dalle particelle di un corpo si annullano reciprocamente, cioè quando il corpo è elettricamente neutro. Stelle e pianeti ad esempio sono elettricamente neutri per cui ciò che conta è la forza gravitazionale.

Zeno Martini