Forza elettrica vs forza gravitazionale
Confronto tra la forza elettrica e forza gravitazionale
Determinare il rapporto tra la forza elettrica e la forza gravitazionale esistente tra due protoni.
Si ricordi he la massa del protone è pari a 1,67·10-27 kg mentre la sua carica elettirca è pari a 1,6·10-19 C.
Svolgimento dell'esercizio
Sia la forza elettrica sia la forza gravitazionale variano in maniera inversamente proporzionale rispetto al quadrato della distanza tra i due corpi, per cui il rapporto tra forza elettrica e gravitazionale sarà indipendente dalla distanza di separazione delle masse cariche.
Possiamo quindi confrontare, eseguendone il rapporto, l'ordine di grandezza dell'interazione elettrica rispetto a quella gravitazionale ad esempio tra due protoni la cui massa è pari a 1,67·10-27 kg e la cui carica è pari a 1,6·10-19 C.
La forza elettrica è data dalla forza di Coulomb, il cui modulo può essere determinato nel seguente modo:
Il modulo della forza gravitazionale che si instaura tra due masse m1 e m2 poste ad una distanza R tra di loro è invece:
Il rapporto tra le due forze è:
Possiamo dunque concludere che la forza gravitazionale tra due particelle elementari è talmente piccola rispetto all'interazione elettrica da poter essere trascurata.
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