Worin liegen Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Coulombkraft und Gravitationskraft?

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2 Antworten

Hallo Kissmechuckbass,

eine interessante Frage, die du da stellst. Betrachtet man zunächst die klassische Formel der Coulombkraft sowie das Newtonsche Gravitationsgesetz, so erkennt man, dass beide Kräfte mit dem Abstand zwischen zwei Objekten quadratisch abnehmen. Zudem wechselwirken die Kärfte zwischen zwei Objekten mit bestimmten Eigenschaften, hier mit einer Masse beziehungsweise einer elektrischen Ladung. Dabei wirkt die Gravitation nur anziehend, da bisher keine negative Masse entdeckt wurde. Zuletzt besitzen beide Kräfte eine unendliche Reichweite.

Unterschiede bestehen vor allem in der Stärke der Kräfte. Betrachtet man zwei Protonen, so ist die elektromagnetische Wechselwirkung sage und schreibe 10^39 (!) (eine 10 mit 39 Nullen) größer als die Gravitation. Anschaulich wird das auch dadurch, dass du alleine mithilfe eines Magneten ein Eisenstück anziehen kannst, obwohl du dabei die gesamte Gravitation der Erde überwindest.

Solltest du mit der Materie etwas vertrauter sein, so kannst du dir einmal den Wikipediaartikel zur Kaluza-Klein-Theorie anschauen. Diese besagt, dass in unserer vierdimensionalen Raumzeit (3 Raumdimensionen und 1 Zeitdimension) unterschiedliche Formeln für den Elektromagnetismus und die Gravitation vorliegen (Maxwell-Gleichungen und Relativitätstheorie). Sollte man jedoch eine fünfte Dimension in die Raumzeit einfügen, welche ebenfalls raumförmig wäre, so würden beide Kräfte ein und dasselbe Phänomen beschreiben. Auch wenn das nun recht komplex klingt, ist es dennoch genauso interessant. Ich hoffe, ich konnte dir weiterhelfen :)

LG, KosmoFreak.

Beide sind Zentralkräfte und damit proportional zu 1/Abstand^2. Beide sind proportional zu den beiden wechselwirkenden Objekteigenschaften (Masse bzw. Ladungen). Beide zeigen in Richtung der Verbindungslinie der Objekte. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Gravitation nur attraktiv ist, weil es nur positive Massen gibt. Die Coulomb-Kraft kann je nach Vorzeichen der Ladungen attraktiv oder repulsiv sein. Viele Grüße Jörg

PWolff 08.07.2015, 22:58

Nicht alle Zentralkräfte fallen nach einem 1/r^2-Gesetz ab. Gegenbeispiel: Yukawa-Potential (Kraft zwischen Nukleonen im Atomkern)

Ohne das Wort "damit" wäre auch dieser Punkt richtig.

Dass sie in Richtung der Verbindungslinie der Objekte zeigen, ist gleichbedeutend damit, dass sie Zentralkräfte sind.

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