Question

¿Por qué las fuerzas eléctricas se cancelan entre la Tierra y la Luna, pero no entre Átomos que están cerca uno de otro?

Answer 1

Respuesta:

La distancia entre la Tierra y la Luna es muy grande, en comparación con la distancia entre un par de átomos en un material dado.

Explicación:

La fuerza eléctrica que ejercen mutuamente dos cargas $q_1$ y $q_2$ está definida por la ley de Coulomb, que estipula que:

$F=K\frac{q_1q_2}{d^2}$,

donde K es una constante y d es la distancia que separa a las cargas.

El significado de la ley de Coulomb es que la fuerza electrostática que ejerce una carga sobre otra es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia; es decir, mientras mayor sea la magnitud de las cargas, mayor será la magnitud de la fuerza, y mientras mayor sea la distancia entre las cargas, menor será la magnitud de la fuerza.

Una aproximación de la distancia entre dos átomos en un gas es del orden de $1\times10^{-9} m$, la cual es una distancia muy pequeña en comparación con la distancia media entre la Tierra y la Luna, aproximadamente $384 km$. Además, la carga neta de la Tierra y la Luna es despreciable en comparación con la distancia entre ellas, por lo que el número $\frac{q_1q_2}{d^2}$ será muy chico, y por lo tanto, la magnitud de la fuerza que la Tierra ejerce sobre la Luna (y viceversa) es muy despreciable en comparación de, por ejemplo, la fuerza debido a la gravedad entre ambas (pues depende del producto de las masas, muy grandes en comparación con las cargas netas).