Interacciones Eléctricas y Gravitacionales: Leyes y Comparaciones

Comparación entre Interacciones Eléctricas y Gravitacionales

Diferencias

Interacciones Eléctricas

• La interacción electrostática está asociada a la carga eléctrica.
• La fuerza eléctrica ejercida por la interacción entre cargas es mucho mayor que la fuerza gravitatoria ejercida entre masas.
• Las interacciones eléctricas se realizan con fuerzas de repulsión y atracción.

Interacciones Gravitacionales

• La interacción gravitatoria está asociada a la masa como atributo físico de la materia.
• La fuerza gravitatoria es menor a la fuerza eléctrica porque esta necesita grandes masas para que sus efectos se manifiesten macroscópicamente.
• Las interacciones gravitacionales se llevan a cabo únicamente por fuerzas de atracción.

Semejanzas

Son fuerzas de acción a distancia, es decir, no es necesario que las entidades antes mencionadas se encuentren en contacto y su acción se puede expresar por medio de un campo: el campo eléctrico y el gravitatorio.

Ambas son tipos de fuerzas proporcionales al producto de dos identidades de igual naturaleza, e inversamente proporcionales al cuadrado de una distancia.

Ley de Coulomb

Dos cargas eléctricas puntuales q1 y q2 se atraen o se repelen con una fuerza directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

F = k · Q1 · Q2 / r²

Principio de Conservación de la Carga

"La carga de un sistema aislado debe permanecer constante."

Comparación entre la Ley de Gravitación Universal y la Ley de Coulomb

Diferencias

Ley de Gravitación Universal

• Es referida a la atracción existente entre masas.
• La constante G tiene un mismo valor en todo el universo y no depende del medio donde se encuentren las masas.
• Microscópicamente, las fuerzas eléctricas en la ley de Coulomb son mayores que las de la gravitación.

Ley de Coulomb

• Esta ley es referida a las atracciones y repulsiones eléctricas que dependen del exceso de electrones, es decir, su carga eléctrica.
• La constante k tiene distinto valor para cada medio donde se encuentren las cargas.
• Microscópicamente: las fuerzas eléctricas en la ley de Coulomb son mayores a las de la ley de gravitación.

Semejanzas

En ambas varían según la distancia según el inverso de sus cuadrados, lo cual permite estudiar los fenómenos eléctricos y gravitatorios usando caminos análogos. Se dice que ambas fuerzas tienen un alcance infinito.

El Experimento de Robert Millikan

El experimento de Robert Millikan demostró que la carga eléctrica no es de carácter continuo sino de naturaleza granular. Ella siempre puede presentarse como múltiplo entero de alguna unidad fundamental.