Wenn 2 Ladungen das gleiche Vorzeichen haben, ist die Coulombkraft positiv, aber abstoßend, während bei 2 Massen die Gravitationskraft positiv, aber anziehend ist

Wenn Sie zwei Punktobjekte haben, haben beide die gleiche positive Ladung und beide die gleiche Masse in einem Abstand R von einander.

Die Kraft zwischen ihnen aufgrund der Schwerkraft ist F G = G M M R 2 Und F G ist auch positiv.

Wenn die Objekte überhaupt nicht geladen sind, bewegen sie sich aufeinander zu, da die Kraft positiv ist.

Aber wenn sie aufgeladen sind, wird die Kraft zwischen ihnen aufgrund der elektrischen Ladung sein: F e = Q Q 4 π ϵ 0 R 2 Und F e ist also positiv, wenn Sie die resultierende Kraft auf die Objekte nehmen, die Sie erhalten F G + F e Da sie beide positiv sind, haben sie beide die gleiche Richtung und die Teilchen ziehen sich mit einer größeren Beschleunigung an, als wenn sie nicht geladen wären

Sagen | F e | = | F G | = F dann wäre die Kraft zwischen den beiden Teilchen 2 F Nur ist das nicht der Fall, da die Gebühren beide gleich sind F e ist abstoßend und hat die gleiche Größenordnung wie F G , bewegen sich die Teilchen nicht, da sich die Kräfte gegenseitig aufheben.

Grundsätzlich ist meine Frage, wie können die Vorzeichen für beide Gleichungen gleich sein, aber die tatsächlichen Richtungen der Kräfte unterschiedlich sein?

Antworten (1)

Es ist nur Konvention. Die Gleichungen werden niedergeschrieben, um Phänomene zu beschreiben, und der Begriff ist so aufgebaut, dass wir verstehen, was die Richtungen bedeuten. Wenn Sie sich dadurch sicherer fühlen, könnten wir es aufschreiben F e = k Q 1 Q 2 R 2 R ^ Und F G = G M 1 M 2 R 2 R ^ , aber das ist nicht nötig, denn wir alle wissen, dass die Schwerkraft immer anziehend ist und dass sich entgegengesetzte Ladungen anziehen und sich gleiche Ladungen abstoßen.