A pergunta vem de um livro de física III.
"... A força elétrica entre duas partículas alfa é da ordem 10^35 vezes mais forte que força gravitacional. Então por que facilmente sentimos a gravidade da Terra, mas nenhuma força elétrica que dela emana?"
Gostaria de entender qual motivo.
Boa noite!
A força elétrica resultante em níveis macroscópicos tende a ser nula, em razão da neutralidade da matéria, “perdendo” dessa forma para a interação gravitacional.
Dois fatores principais contribuem para que esse fenômeno seja observado.
O primeiro é que sistemas macroscópicos costumam ser eletricamente neutros, pela forma como moléculas são constituídas (através de ligações químicas) para adquirir equilíbrio eletrônico. Esta tendência ao equilíbrio faz com que corpos macroscópicos raramente sejam eletricamente carregados, uma vez que possuem suas cargas negativas quase integralmente ligadas à cargas positivas.
O segundo fator está associado à magnitude das massas em relação às cargas em escala macroscópica. Uma análise dimensional do problema esclarece isso com facilidade:
Enquanto as leis que regem essas forças (classicamente), tem forma semelhante:
e
;
as constantes possuem magnitudes bem diferentes:
e
.
Na medida que os objetos vão se tornando maiores, suas cargas não crescem muito - pois continua havendo equilíbrio eletrônico na formação de átomos e moléculas - mas a massa cresce cumulativamente. Quando olhamos para massa de partículas alfa, esta é excessivamente pequena (da ordem de ), comparativamente menor que sua carga (da ordem de
). Já a Terra possui uma massa da ordem de
. Para que o campo elétrico de um corpo seja tão intenso quanto o campo gravitacional da Terra, seria necessária uma carga de aproximadamente
. Percebe-se que a força elétrica ainda é mais forte que a gravitacional (é necessária uma carga menor para gerar uma força que a massa seria capaz de gerar), mas objetos com essa carga são raros e dificilmente estáveis.
Por essa razão também percebemos que objetos astronômicos, com massas grandes e logo com as forças gravitacionais predominando, possuem formas abauladas (estrelas, planetas, asteróides, etc), enquanto que objetos com menor massa tem formatos diversos, pois as forças predominantes são elétromagnéticas.
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