DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA: COMPARACIÓN DE LA LEY DE COULOMB Y LA LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL

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

La mayoría de los cuerpos están compuestos de cantidades iguales de electricidad positiva y negativa, de modo que la fuerza eléctrica entre dos cuerpos MACROSCÓPICOS es muy pequeña o cero. La interacción o fuerza dominante entre dos cuerpos MACROSCÓPICOS es la gravitacional.

La fuerza eléctrica es más fuerte a nivel atómico que la fuerza gravitacional. La fuerza gravitacional muy débil a nivel atómico. Sus efectos son más evidentes sobre los grandes cuerpos: planetas, estrellas y galaxias.

Esta comparación es relevante ya que ambas leyes dictan el comportamiento de dos de las fuerzas fundamentales de la naturaleza mediante expresiones matemáticas cuya similitud es notoria.

La Ley de la Gravitación Universal establece que la fuerza de atracción entre dos masas es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Expresando matemáticamente:

La Ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Expresando matemáticamente:

Se encuentran diferencias importantes entre la Ley de Coulomb y la Ley de Gravitación Universal:

En el caso de la gravedad no se han podido observar masas de diferente signo como sucede en el caso de las cargas eléctricas
En el caso de la gravedad la fuerza entre masas siempre es atractiva.
Los órdenes de magnitud de la fuerza de gravedad y de la fuerza eléctrica son muy distantes.

Para aclararlo analizaremos como actúan ambas fuerzas entre un protón y un electrón en el átomo de hidrógeno.