La forza che una carica Q1 esercita su una carica Q2 è uguale e opposta a quella che Q2 esercita su Q1.
▸ Per quale motivo le due forze sono uguali e opposte?
La forza che una carica Q1 esercita su una carica Q2 è uguale e opposta a quella che Q2 esercita su Q1.
▸ Per quale motivo le due forze sono uguali e opposte?
Le due forze sono uguali in modulo e opposte in direzione a causa della terza legge della dinamica (o principio di azione e reazione) e della simmetria delle leggi della fisica, in particolare della legge di Coulomb, che governa l'interazione tra cariche elettriche.
Legge di Coulomb: La forza elettrica tra due cariche Q1 e Q2, separate da una distanza r, è descritta da:
F=k∣Q1Q2∣/r^2
dove k è la costante di Coulomb. La forza è diretta lungo la linea che congiunge le due cariche e la direzione dipende dal segno delle cariche:
Principio di azione e reazione: La terza legge della dinamica di Newton afferma che:
Se un corpo A esercita una forza su un corpo B, allora B esercita una forza uguale e opposta su A.
Questo principio vale anche per le forze elettriche: la forza esercitata da Q1 su Q2 è uguale in modulo e opposta in direzione alla forza esercitata da Q2 su Q1.
Simmetria dell'interazione: La legge di Coulomb dipende solo dalle proprietà delle cariche (Q1, Q2) e dalla distanza tra esse (r). Non c'è un motivo fisico per cui la forza esercitata da Q1 su Q2 dovrebbe essere diversa dalla forza esercitata da Q2 suQ1.
Le due forze sono uguali in modulo perché la legge di Coulomb è simmetrica rispetto alle due cariche. Sono opposte in direzione per rispettare la terza legge di Newton, che garantisce l'equilibrio dinamico tra le interazioni.