Question

Aponte todas as diferenças que conseguir encontrar entre os

conceitos de Energia Potencial Gravitacional e Energia Potencial Elétrica.
​

Answer 1

Resposta:

Fonte, força de interação, intensidade, carga.

Explicação:

Um corpo sentirá energia potencial gravitacional quando o mesmo possuir massa e estiver sujeito à um campo gravitacional, ou seja, na vizinhança de outras massas que não a dele. É a energia que um corpo tem ao interagir devido a força gravitacional. Sua intensidade U é:

$U = -\frac{G m M}{r}$

Onde G é constante gravitacional, m a massa do corpo e M a massa da fonte do campo gravitacional e r é o módulo da distância entre eles (usa-se r porque é uma força radial esférica, então qualquer objeto com massa m que estiver a mesma distância de raio r da fonte terá essa energia)

Fonte: corpo com massa

Força: Gravitacional

Intensidade: leva em conta constante grav.  $6,67408\times10^{-11} m^3/(kg ~s^2)$ m³/(kg s²)

Carga: massa

A energia potencial elétrica é, analogamente a energia que um corpo adquire na presença de um campo elétrico, gerado por uma carga elétrica em sua vizinhança, para que adquira essa energia o corpo tem que possuir carga elétrica não nula. É a energia ao interagir devido a força elétrica. Sua intensidade é dada por:

$U = \frac{k q Q}{r} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0}\frac{qQ}{r}$

Onde $\epsilon_0$ é a constante de permissividade elétrica do vácuo (se as cargas interagirem no vácuo, se não essa constante muda dependendo do material). E k é a constante eletrostática no vácuo, dada por aproximadamente $9 \times 10^9$ N m²/C. q a carga do corpo, Q a carga da fonte de campo elétrico e r a distância entre eles.

Fonte: corpo com carga elétrica

Força: Elétrica

Intensidade: leva em conta constante eletrostática.

Carga: elétrica

A expressão para U gravitacional e U elétrico são desse jeito para que a partir delas conseguimos as expressões para a força gravitacional (lei da gravitação universal de Newton) e para a força de Coulomb (força elétrica).

Perceba que para uma mesma distância r, um corpo com massa de 1kg e carga elétrica 1 C, sujeito à um campo gravitacional de uma massa M = 1kg e um campo elétrico de carga Q = 1 C também, a energia elétrica é muitas vezes maior que a gravitacional e então podemos averiguar a força e ver que a força elétrica (depois a ser generalizada para eletromagnética) é muito maior que a força gravitacional. Você pode fazer essa conta e mencionar.

Com certeza há mais diferenças e você pode ir mais a fundo no que as difere e mencionar forças fundamentais na física, inclusive relatividade e eletromagnetismo, porém no geral estas são as principais diferenças.