Verschil tussen zwaartekracht en elektromagnetisme

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 het meest vertrouwd voor ons. 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, verantwoordelijk voor objecten die altijd vallen, voor de beweging van de maan rond de aarde en de beweging van de aarde rond de zon. Het was Sir Isaac Newton die de zwaartekracht wiskundig wist 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 aantrekking tussen die objecten en de aarde. Zijn wet van zwaartekracht stelt dat als twee objecten massa's hebben  en  zijn gescheiden door een afstand , de aantrekkingskracht tussen hen wordt gegeven door:

Waar  is de universele zwaartekrachtsconstante . Later toonde Einsteins werk aan dat Newtons theorie van zwaartekracht onvolledig was. Tegenwoordig wordt de zwaartekracht verklaard aan de hand van Einsteins theorie van algemene relativiteit. In de theorie van Einstein wordt zwaartekracht beschreven als een kromming van ruimte-tijd.

Over het algemeen wordt de zwaartekracht geacht een gevolg te zijn van verwrongen ruimte-tijd rond massieve objecten.

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

Wat is elektromagnetisme

Elektromagnetisme is de kracht die bestaat tussen ladingen. Elektrostatische krachten kunnen bestaan ​​tussen ladingen die in rust zijn en wanneer ladingen bewegen, kunnen ze magnetische velden om zich heen creëren. Dus, bewegende ladingen kunnen zowel elektrostatische krachten als magnetische krachten tussen elkaar uitoefenen. Als een deeltje met een lading beweegt met een snelheid  door een regio met een elektrisch veld met kracht  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 erdoorheen valt. Onder het standaardmodel van deeltjesfysica wordt elektromagnetisme beschreven als te worden gemedieerd door deeltjes die fotonen worden genoemd.

Verschil tussen zwaartekracht en elektromagnetisme

Waarop ze handelen

Zwaartekracht werkt op massa's.

electromagnetisme handelt op kosten.

Relatieve kracht

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

Aard van interactie

Zwaartekracht is altijd aantrekkelijk.

electromagnetisme kan aantrekkelijk of afstotelijk zijn.

Afschermingsvermogen

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

Er is geen manier om spaties af te schermen gravitatiekrachten. 

Referenties:

1. Hughes, S. (2005, 1 februari). Invoering; De wet van Couloumb; Superpositie; Elektrische energie. Opgeruimd 03 november 2015, van MIT - Massachusetts Institute of Technology

Afbeelding met dank aan:

"Illustratie van ruimtetijd kromming." 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