Я увлекаюсь физикой и всегда был интересован в изучении фундаментальных сил природы. Одной из таких сил является электромагнитная сила‚ которая взаимодействует между заряженными частицами. Вопрос о том‚ во сколько раз сила электрического отталкивания между двумя электронами больше их сил гравитационного притяжения друг к другу‚ вызвал мое любопытство.
Для решения этой задачи‚ мы должны выразить формулы для электрической и гравитационной силы и сравнить их.
Электрическая сила между двумя заряженными частицами определяется законом Кулона и выражается следующей формулой⁚
Fэ k * (q1 * q2) / r^2‚
где Fэ ‒ электрическая сила‚ k ⎯ постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2)‚ q1 и q2 ‒ заряды частиц‚ r ⎯ расстояние между ними.Гравитационная сила между двумя частицами описывается законом всемирного тяготения и имеет формулу⁚
Fг G * (m1 * m2) / r^2‚
где Fг ⎯ гравитационная сила‚ G ⎯ гравитационная постоянная (G ≈ 6.67 * 10^-11 Н * м^2 / кг^2)‚ m1 и m2 ‒ массы частиц‚ r ‒ расстояние между ними.В данном случае нам дана масса электрона‚ которая равна 9‚1×10^-31 кг. Подставим значения в формулы и произведем сравнение.Fэ (9 * 10^9) * (1.6 * 10^-19 * 1.6 * 10^-19) / r^2‚
Fг (6.67 * 10^-11) * (9.1 * 10^-31 * 9.1 * 10^-31) / r^2.Замечательно! У меня осталось еще . В ходе вычислений мы получим‚ что значение электрической силы отталкивания между двумя электронами превышает значение гравитационной силы притяжения их друг к другу на порядок 10^42 раз. Таким образом‚ электрическое отталкивание гораздо сильнее гравитационного притяжения.
Это позволяет нам легче понять‚ почему заряды притягиваются друг к другу или отталкиваются‚ в зависимости от их знаков. Вещество намного чаще заряжено именно электрически‚ что делает электромагнетизм одной из величайших создателей всемирной архитектуры. Вселенная могла бы быть совершенно иной‚ если бы частицы обладали другими свойствами. В нашем мире электромагнитные силы играют важную роль во многих физических процессах‚ начиная от взаимодействия атомов и молекул‚ заканчивая электромагнитными полями и радиацией. Это является причиной того‚ что мы используем электромагнитные явления повседневно‚ в нашей технике‚ общении и развлечениях.
Общаясь законами природы‚ нам удаётся развиваться и создавать новые технологии. Осознавая и понимая все силы природы‚ мы можем использовать их в нашу пользу‚ чтобы изменить мир вокруг нас.