Gravitation et électrostatique : analogies — 1ère

Pour comparer les deux interactions et savoir laquelle domine selon l’échelle.

	Gravitation	Électrostatique
Entre	masses	charges
Valeur	$G\,\dfrac{m_A\,m_B}{d^2}$	$k\,\dfrac{\vert q_A\,q_B\vert }{d^2}$
Effet	toujours attractive	attractive ou répulsive
Domine	astres	atomes, molécules

Les deux forces ont la même forme en 1/d². Dans l’atome d’hydrogène, la force électrostatique est environ 10³⁹ fois plus grande que la force de gravitation.

Atome d’hydrogène, entre le proton et l’électron : $F_e$ ≈ 8,2 × 10⁻⁸ N et $F_g$ ≈ 3,6 × 10⁻⁴⁷ N

$F_e$ ÷ $F_g$ = 8,2 × 10⁻⁸ ÷ (3,6 × 10⁻⁴⁷)

→ ≈ 2,3 × 10³⁹ : la force électrostatique domine dans l’atome

À grande échelle, la matière est globalement neutre : les forces électriques se compensent ; la gravitation, toujours attractive, domine pour les astres.