Belangrijkste verschil - zwaartekracht versus elektromagnetisme

Zwaartekracht en elektromagnetisme zijn twee van de vier fundamentele krachten in de natuurkunde. Van de vier fundamentele krachten zijn deze twee ons het meest bekend. De grootste verschil tussen zwaartekracht en elektromagnetisme is dat: zwaartekracht is een kracht tussen massa's terwijl elektromagnetisme is een kracht tussen ladingen.

Wat is zwaartekracht?

Zwaartekracht verwijst naar de aantrekkingskracht tussen massa's. Het is een van de vier fundamentele krachten die verantwoordelijk zijn voor het altijd vallen van objecten op aarde, voor de beweging van de maan rond de aarde en de beweging van de aarde rond de zon. Het was Sir Isaac Newton die er voor het eerst in slaagde de zwaartekracht wiskundig te beschrijven toen hij zich realiseerde dat de beweging van een appel die uit een boom valt en de beweging van de maan rond de aarde beide te wijten zijn aan een aantrekkingskracht tussen die objecten en de aarde. Zijn gravitatiewet stelt dat als twee objecten met massa

en

zijn gescheiden door een afstand

, wordt de aantrekkingskracht tussen hen gegeven door:

Waar

is de universele zwaartekrachtconstante

. Later toonde het werk van Einstein aan dat de zwaartekrachttheorie van Newton onvolledig was. Tegenwoordig wordt zwaartekracht verklaard met behulp van Einsteins theorie van algemene relativiteitstheorie. In de theorie van Einstein wordt zwaartekracht beschreven als een kromming van ruimte-tijd.

In de algemene relativiteitstheorie wordt aangenomen dat zwaartekracht het resultaat is van kromgetrokken ruimte-tijd rond massieve objecten.

Van de vier fundamentele krachten is zwaartekracht de moeilijkste kracht om te verenigen met de andere drie soorten krachten. Het is ook relatief veel zwakker in vergelijking met de andere drie typen (de sterke kracht, de zwakke kracht en elektromagnetisme).

Wat is elektromagnetisme?

Elektromagnetisme is de kracht die bestaat tussen ladingen. Er kunnen elektrostatische krachten bestaan ​​tussen ladingen die in rust zijn, en wanneer ladingen bewegen, kunnen ze magnetische velden om zichzelf heen creëren. Bewegende ladingen kunnen dus zowel elektrostatische als magnetische krachten tussen elkaar uitoefenen. Als een deeltje met een lading

beweegt met een snelheid

door een gebied met een sterk elektrisch veld

en een magnetisch veld met sterkte

, dan de kracht

op het deeltje wordt gegeven door:

Elektromagnetisme is verantwoordelijk voor elektriciteit en de aantrekkingskracht tussen magneten. Het is ook verantwoordelijk, op een subtiel niveau, om je op een stoel te houden zonder dat je er doorheen valt. Onder het standaardmodel van deeltjesfysica wordt elektromagnetisme beschreven als gemedieerd door deeltjes die fotonen worden genoemd.

Verschil tussen zwaartekracht en elektromagnetisme

Waar ze naar handelen?

Zwaartekracht werkt op de massa.

elektromagnetisme handelt op lasten.

Relatieve kracht

elektromagnetisme is ongeveer 10³⁵ keer sterker dan zwaartekracht ^[1].

Aard van interactie

Zwaartekracht altijd aantrekkelijk.

elektromagnetisme kan aantrekkelijk of afstotend zijn.

Afschermingsvermogen

Het is mogelijk om spaties af te schermen van elektromagnetische krachten.

Er is geen manier om spaties af te schermen van zwaartekrachten.

Referenties:

1. Hughes, S. (2005, 1 februari). Invoering; wet van Couloumb; Superpositie; Elektrische energie. Ontvangen op 3 november 2015, van MIT - Massachusetts Institute of Technology

Afbeelding met dank aan:

"Illustratie van ruimtetijdkromming." door gebruiker: Johnstone (gemaakt met behulp van een afbeelding van de planeet aarde van NASA's Galileo-ruimtevaartuig.) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons