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Affine e
complementare alla disciplina matematica ci sono sicuramente la fisica e
l’astronomia,entrambe hanno affrontato i problemi più ardui ed affascinanti
dell’estensione dell’universo,della sua evoluzione e delle sua origine.
Per quanto riguarda la fisica il primo a cercarne una soluzione moderna fu
Newton che,tenendo conto della legge della gravitazione universale,da lui
stesso scoperta, giunse alla conclusione che l’universo non può essere
finito,altrimenti dovrebbe “cadere” tutto rapidamente verso il suo centro.
Partiremo proprio dalla Legge di Newton per poi giungere alla Legge di
Coulomb e osservare le analogie e differenze tra le due.
 
Cominciamo ad esaminare le proprietà comuni:
- sia la forza elettrica sia la forza gravitazionale sono forze che agiscono
tra corpi posti a distanza l’uno dall’altro;
- inoltre entrambe decrescono in proporzione inversa al quadrato della
distanza;
- sia il campo elettrostatico che gravitazionale sono conservativi.
Come forze che agiscono a distanza, la forza gravitazionale e quella
elettrica sono diverse dalle forze elastiche, dalle forze esercitate dal
vento sulle vele di una barca, o da quella esercitata dai muscoli di un uomo
o un animale. In tutti questi casi, vi è almeno un contatto diretto tra il
corpo che esercita la forza e il corpo a cui la forza è applicata. Invece
nel caso delle forze gravitazionali ed elettriche non c’è alcun contatto
materiale.
Le differenze tra le due forze:
Malgrado le proprietà comuni le due forze sono profondamente diverse. Mentre
la forza gravitazionale è sempre attrattiva, quella elettrica è sia
attrattiva che repulsiva a seconda del segno delle carche.
Quest’ultima caratteristica fa sì che in ambito elettrico vi siano
comportamenti che non hanno un parallelo nei fenomeni gravitazionali. Un
esempio di particolare rilevanza è la forza elettrica che si misura tra due
cariche puntiformi q e Q poste in un mezzo materiale isolante. Tale mezzo è
composto da cariche positive e da cariche negative, in eguali quantità, che
interagiscono con le cariche q e Q . L’esperimento non può misurare altro
che la forza totale che agisce sulle due cariche. Così la forza misurata
risulta minore, per un fattore Er della forza che si misurerebbe nel vuoto
tra le stesse cariche poste alla stessa distanza. L’interazione
gravitazionale, per la quale non esistono masse negative e masse positive,
non può dare origine ad alcun fenomeno di questo tipo.
Le due forze hanno anche origini completamente diverse. La forza
gravitazionale si esercita tra qualsiasi coppia di corpi, come conseguenza
del fatto che essi hanno una massa mentre la forza coulombiana agisce
soltanto fra corpi di carica elettrica e scompare se essi vengono privati di
questa carica.
Infine, le due forze hanno valori dell’intensità molto diversi. Per avere un
termine di riferimento di si possono confrontare la forza elettrica e la
forza gravitazionale con cui si attraggono il protone e l’elettrone di un
atomo di idrogeno. La forza elettrica, in tale esempio è 1039 volte più
grande di quella gravitazionale.
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I. Newton

C. Coulomb
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