Естественные науки
Есть ли аналог потенциала электростатического поля в механике у гравитационного поля?
Оба поля потенциальны, поэтому они похожи. Так можно ли провести между ними аналогию, как это делали для механических и электромагнитных колебаний в школе (Индуктивность-масса, сила тока-скорость и т. д.)? Меня интересует прежде всего потенциал, так как я не особо понимаю, что это такое.
В классической электростатике и классической гравитации формальная аналогия почти полная.
Поля потенциальны, то есть работа силы поля на пути между двумя любыми точками не зависит от формы пути, а зависит только от положения этих точек.
Аналогом заряда является гравитационная масса.
Потенциал, то есть энергия частицы единичной массы, помещённой в данную точку поля, выглядит так же. Для заряженного шара и для гравитирующего шара он обратно пропорционален расстоянию до центра шара.
Можно задать и векторную характеристику гравитационного поля - напряжённость - то есть силу, действующую на единичную массу, помещённую в данную точку поля. Эта характеристика тоже похожа.
Но есть и разницЫ.
Первая. В гравитации одноимённые заряды притягиваются. В электростатике - наоборот.
Вторая - в гравитации нет понятия разноименных зарядов. По крайней мере, пока.
Третье - в электростатике заряды дробные, причём величина минимального заряда была определена задолго до открытия электрона. В гравитации такой универсальной дробности нет: природного носителя универсальной минимальной массы не имеется. Во всяком случае, в коллективе фундаментальных частиц спектр их масс никакой сходу видимой закономерности не демонстрирует.
Поля потенциальны, то есть работа силы поля на пути между двумя любыми точками не зависит от формы пути, а зависит только от положения этих точек.
Аналогом заряда является гравитационная масса.
Потенциал, то есть энергия частицы единичной массы, помещённой в данную точку поля, выглядит так же. Для заряженного шара и для гравитирующего шара он обратно пропорционален расстоянию до центра шара.
Можно задать и векторную характеристику гравитационного поля - напряжённость - то есть силу, действующую на единичную массу, помещённую в данную точку поля. Эта характеристика тоже похожа.
Но есть и разницЫ.
Первая. В гравитации одноимённые заряды притягиваются. В электростатике - наоборот.
Вторая - в гравитации нет понятия разноименных зарядов. По крайней мере, пока.
Третье - в электростатике заряды дробные, причём величина минимального заряда была определена задолго до открытия электрона. В гравитации такой универсальной дробности нет: природного носителя универсальной минимальной массы не имеется. Во всяком случае, в коллективе фундаментальных частиц спектр их масс никакой сходу видимой закономерности не демонстрирует.
Гравитационной поле - это не механика.
В классике электростатический и гравитационных потенциалы действительно очень похожи.
Электростатический (кулоновский): φ = kq/r.
Гравитационный: φ = -GM/r.
Существенная разница в том, что заряд может быть двух знаков, а масса только неотрицательна.
Аналогию проводить можно.
Электрический заряд - масса.
Сила тока - массовый расход.
А вот с колебаниями (волнами) сложнее. Это уже не классика. Гравитационное поле устроено значительно более хитроумно.
В классике электростатический и гравитационных потенциалы действительно очень похожи.
Электростатический (кулоновский): φ = kq/r.
Гравитационный: φ = -GM/r.
Существенная разница в том, что заряд может быть двух знаков, а масса только неотрицательна.
Аналогию проводить можно.
Электрический заряд - масса.
Сила тока - массовый расход.
А вот с колебаниями (волнами) сложнее. Это уже не классика. Гравитационное поле устроено значительно более хитроумно.
Похожие вопросы
- Объясните механику захвата тел гравитационным полем планет
- Если существуют гравитационные поля, то можно ли говоить о гравитационных зарядах?
- Почему линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнуты
- Принцип работы однородного электростатического поля?
- так я и не понял почему за пределами гравитационного поля нельзя будет больше скорости света лететь
- Как доказать существование гравитационного поля?
- Верно ли, что все пространство вселенной заполнено гравитационным полем и электромагнитное поле - часть гравитационного?
- Искривляется ли гравитационное поле одного тела от воздействия гравитационных полей других тел?
- Какие различия между вихревым электрическимполем и электростатическим полем???
- Люди, помогите составить отвлеченное что ли представление о таком понятии как потенциал эл. поля, разность потенциалов.